金一穎
智能機器人作為信息技術教育又一載體,充實了教學內容,引起學生極大的興趣。然而,由于我校硬件條件的限制,其課程教材只能通過仿真軟件學習模擬機器人的活動,經過一段時間后,學生的學習活動變成了完成教師任務的機械操作?!稒C器人分辨顏色》一課經過三次磨課,第一次模仿教材手把手演示,每個學生都能把書本的知識操作出來,但變換一下要求,大部分學生就無從入手了。第二次改變教材主題,選擇學生比較感興趣的主題,部分學生可以創(chuàng)作,但課堂顯得雜亂無序,大部分學生還屬于混沌狀態(tài)。第三次采用重新滲透選擇結構程序思想,用視頻、動畫、流程圖和評價表等形式,給學生建構知識提供腳手架。要求學生通過分析機器人在視頻中的活動,感知其分辨顏色的能力;通過觀看課件、照片、彩紙,感悟地面檢測的基本原理;通過說、填、演、模擬流程圖,掌握結構程序的基本思考方法。
● 教材分析
本課教學內容為浙江教育出版社小學信息技術第四冊第三單元第14課《機器人分辨顏色》。教材主要由“編寫程序”、“環(huán)境編輯”、“運行程序”三部分內容組成。使學生了解地面檢測傳感器的基本原理和選擇結構程序思想,初步學會利用“地面檢測”模塊編寫程序。分兩課時完成。
● 學情分析
學習對象為小學六年級學生;學生已經學習了直行、轉向、啟動電機、延時等待、停止電機、多次循環(huán)等模塊,學生初步具備了順序結構、循環(huán)結構的思維方式。對學生而言視頻中機器人的靈活可愛促使他們很想深入了解,甚至是自己制作,再通過迷宮形式激起學生強烈的創(chuàng)作欲。
● 教學目標
知識與技能目標:知道灰度值的概念及規(guī)律,填寫教材第49頁的表格;了解地面檢測傳感器,初步感知“地面檢測”模塊的基本原理;認識條件判斷的6種關系符號;了解程序的選擇結構及其在程序中的作用。
過程與方法目標:學會“顯示”模塊參數(shù)設置;學會“地面檢測”模塊參數(shù)設置;能用語言描述例子中的選擇結構思想,初步掌握利用條件判斷編寫程序;會調試程序,并簡單調整程序。
情感態(tài)度與價值觀目標:激發(fā)想象力和學習機器人的興趣;感受“選擇結構”解決問題的優(yōu)點,體會條件判斷解決問題的思想方法。
● 教學過程
1.搭腳手架,初步感知選擇結構的程序思想
(1)課前談話,學生自我介紹,獎勵彩紙。
(2)欣賞視頻,說機器人的工作原理。
(3)學生反饋,板書選擇結構流程圖。
(4)小結揭題,發(fā)現(xiàn)機器人的共同點。
設計意圖:彩紙、視頻為后面教學中理解灰度值和地面檢測的原理做準備;了解視頻中機器人的工作原理并板書選擇結構簡單流程圖,讓學生初步感知程序設計的選擇結構,為編程做準備。最后總結出三段視頻的共同特點自然引出課題。
2.了解灰度值的概念,初步感悟機器人分辨顏色的工作原理
(1)提問:猜一猜機器人如何分辨顏色。
小結板書:通過回答問題,大家的思維已經和機器人同步了,現(xiàn)在讓我們先來看看地面檢測傳感器的操作過程吧。
(2)教師示范新授操作過程:①利用參考書本,并口頭描述過程。②學生操作,填好第49頁的表格。③反饋表格。
(3)教師小結:對比出示黑白照片和彩色照片,說明機器人眼中的景物就像黑白照片的景物一樣,不管是紅花、綠樹,還是漂亮的衣服,從照片上看全是深淺不同的灰色。
3.趣味任務,體驗選擇結構的功能
(1)出示迷宮圖,學生肢體操作。
第一關:丁字形,白色前進,否則轉向。
第二關:獲寶,測到黃色,發(fā)出聲音。
第三關:測到綠色,畫一個圓,走出迷宮游戲成功。
(2)填評價表中的流程圖。
(3)講解第一關。
①說一說完成任務的編程思路。
預設一:學生演示,添加“地面檢測”模塊、設置參數(shù)。條件判斷為“==0”,0為白色?!笆恰薄斑M,“否”——轉向,觀察流程圖變化。
預設二:學生有困難,教師演示。
②加載環(huán)境,調試程序。教師巡視,個別指導,查漏補缺。
(4)獨立完成第二關。教師和優(yōu)生巡視指導。
(5)自由討論第三關,優(yōu)生或教師理思路,全班嘗試完成。
(6)討論板書的三個內容,學有余力的學生嘗試。
設計意圖:采用學生喜歡的趣味迷宮游戲,激發(fā)其興趣和創(chuàng)作欲望,三個層層遞進的任務中,第一關是典型的選擇結構模式;第二關發(fā)聲練習,大多數(shù)學生可以自學完成;第三關畫一個圓,復習鞏固難點。師生共同研究完成第一關,使學生掌握“文字——流程圖——編程序——仿真——調整——完成”的思維方法。為完成第二、第三關打下基礎。板書三個視頻內容作為拓展題,有能力者嘗試完成,師生個別交流。
4.量化評價,掌握過程方法更實用
(1)評價(完成自我評價表并反饋):①說出第二、第三關任務編程思路。②展示三關任務的作品,自評、互評。
(2)總結,收評價表。
設計意圖:三關任務和板書實踐任務,扎實完成和創(chuàng)新完成,目的是強調流程圖對編程的作用,引導評價重過程輕結果。首尾呼應完成板書中的任務很難,對于有能力的學生卻很有吸引力,所以可以協(xié)商嘗試完成。最后總結提到三大基本結構,思維模型得到最后的提升。
● 教學反思
本課執(zhí)教時重在讓學生體驗機器人的神奇與能力,并滲透程序設計思想。經過不斷整理施教,有如下反思:
◇多媒體展示,突出思維的直觀性。彩紙、彩照、黑白照片使學生對“灰度值”的概念從抽象變得直觀。視頻、課件等多媒體運用,使學生初步感知選擇結構程序的思想,理解地面檢測原理。填寫流程圖針對“條件判斷”進行專項訓練,使學生掌握選擇結構程序的思考方法。評價表既作為評價手段,又讓學生在整節(jié)課中有目標、有條理地完成任務,降低了思維的難度。
◇多感官調動,強調思維的過程性。說一說視頻意思、看一看彩色與黑白照片、理一理地面檢測原理、“走一走”迷宮、填一填流程圖、評一評任務完成過程等體驗選擇結構的作用、掌握條件判斷編程方法,有條不紊地進行過程與方法的積累,強調了思維的過程性。
◇多層次任務,注重學習的應用性。迷宮是學生喜聞樂見的游戲,我設計的這個趣味任務,既激發(fā)了學生的興趣,也使學生體會到信息技術并不是單純地學會技術,更多的是利用技術來完成自己的想法。
◇多樣化評價,重體驗,輕結果,樹信心。自評、互評、師評、書面評價,這些多元化的評價方式主要是評過程,不單純地看結果,更重要的是評一評學生完成這節(jié)課后的態(tài)度和自信心。評價主體也由教師為主,變成了學生和教師共評,極大地調動了學生參與課堂的積極性,樹立了信心。
未來的信息技術教育,技術不僅僅是教師教的工具,更重要的是要成為學生學的工具??偨Y本課的教學重點是強調思維的過程性學習,一步一步地引導學生讓自己的思維與機器人同步,在完成過程中學會方法、學會思考、學會創(chuàng)新。