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1、声波测距避障碍教学设计教学目标1.知识与技能 初步认识超声波传感器，了解超声波传感器的作用； 能够搭建小车模型，了解小车避障的原理； 能够通过SCrain。软件编写程序，使用超声波传感器实现小车的自动避障功能。2.过程与方法通过小组合作学习探究，掌握团队合作的方法。3.情感态度与价值观动手制作小车，实现小车避障效果，激发学习信息技术的兴趣，培养动手实践和发现探索能力。教学重难点重点：了解超声波传感器的作用和小车避障的原理使用Scraino软件编写程序，实现小车避障。难点:利用Scraino软件编写程序，实现小车避障。教学准备arduinoNanO硬件设备与电脑。教学方法：基于活动的探究学习和任
2、务动学习。预设教学过程一、情景引入学生观看无人驾驶汽车的视频，随后教师提出问题：1.看完视频有什么感想？哪里觉得最震撼？2.让学生大胆猜测无人驾驶汽车是怎样实现自动避障功能的？【设计意图】以视频导入，调动学生兴趣，拉近与学生之间的距离。通过问题设置引发学生的思考，进而实现课程的顺利导入。二、探究新知1 .认识超声波传感器(1)演示小实验让学生直观的看到超声波传感器能探测到物体与它的距离。3.学生看蝙蝠探路飞行的视频，进一步学习超声波传感器的工作原理。【设计意图】要让学生不仅要认识超声波传感器，还要明白它的工作原理，设计观看小实验和视频两个环节更直观形象的向学生解释，学生容易理解掌握。2.搭建感
3、应避障车设计3个思考问题，引领学生积极思考搭建小车的步骤及需要注意的事项。(1)确定安装步骤，通常先安装小车的3个轮子，如果车轮安装后影响其他硬件的安装也可以再拆卸下来。(2)怎样确定车头和车尾？超声波传感器该安装在大轮和小轮方向？(3)传感器应该安装的高点还是低点好?这个环节教师先让小组讨论方案，通过交流确定基本步骤，在每一步操作之前都通过问题引领，进过充分的讨论交流，让学生明白其中的道理，从而搭建过程少走弯路，提高课堂效率，使学生能更快地融入到动手连接的过程中，熟悉各部分的功能。3.编写避障程序(1)明确编程的必要性。编程之前让学生明白，小车没有程序驱动，就像人没有大脑一样是不能行动的，也
4、更不用说智能化了，所以要使小车能自动驾驶和避障，必须编写相应的控制程序。(2)分析编程思路。根据超声波传感器的工作原理和小车避障的过程说明，启发学生用语言描述编程的思路，分析三个“积木”的作用“如果那么否则”积木“读取超声波传感器的值”积木“设置电机的转速”积木(3)小组分析讨论，编写程序，使自己的小车动起来。A.如何使用程序实现小车前进？B.如何使用程序实现车轮的转向？活动进行时，教师通过观察学生进行的进度，了解和掌握学生的活动情况，及时指导或引导学生解决编程中出现的问题，同时引导学生使用小秘笈中的技巧和方法。学生通过活动进行自主探究，在实践过程中掌握知识、发现问题。活动中教师同时注意发挥小
5、组的作用，引导学生进行小组讨论，共同商量解决问题的办法，逐步养成自己解决问题的习惯。(4)小组成果展示，班级成员进行评价。教师在学生的汇报过程中，及时引导学生对作品作出评价，指出其中的优点和不足。展示时，其他同学有问题可随时提问，由展示学生进行演示和解说。【设计意图】救师主要引导学生进行交流和评价，让学生去发现作品中的优点和不足，培养学生的信息交流和信息评价能力，同时也以此作为培养和提高学生审美能力和观察能力的手段。四、拓展应用小车除了能实现自动避障功能外，还可以给它做的更完美些。1 .给小车加上LED灯，在小车遇到障碍物的时候闪动，起到警示的作用？2 .在之前活动的基础上，如何实现小车向左转
6、、向右转的避障效果?【设计意图】在掌握本节课基本内容的基础上，对知识进行进一步的延伸，培养学生的探索精神和创客精神。五、课堂小结学生谈本节课的主要收获，认识了超声波传感器，了解了超声波传感器的工作原理，通过搭建避障小车体验了能无人驾驶的人工智能技术,同时肯定和表扬同学们的积极表现。最后再给同学们介绍一款网红无人驾驶清洁车，了解它的性能及将要批量生产应用，让同学们意识到无人驾驶汽车很快就会进入我们的生活，为迎接智能时代的到来做好准备。六、板书设计声波测距避障碍原理：传感器发出的超声波，遇到障碍物反射回来，根据传输时间测出与障碍物的距离。积木：“如果那么否则”“读取X接口超声波传感器的值”“设置电机X的转速是”
