梁东艳 工程硕士，江苏省海门市特殊教育学校信息技术教师，南通市中小学信息技术中心教研组副组长，海门市骨干教师，江苏省教研课题“面向算法思维培养的中小学信息技术课堂教学模式研究”主持人，曾获南通市信息技术基本功大赛一等奖，南通市优秀课评比一等奖，多次在大市范围内上教学研究课和展示课，专题讲座5场，在省级以上刊物发表信息技术教学研究论文十多篇。

设计依据

人工智能技术快速渗透在人们的日常生活与学习中，成为生活便捷的有力助手。本课对机器人模块进行探究，了解机器人技术的基本原理，初步认识电机、传感器，培养运用算法与程序解决问题的能力。在项目化学习过程中，学生展现创意、实现设计、组合制作、测试运行，体验前沿科技给我们带来的成功感。
 

课例特色
 

六年级学生已经具备了Scratch积木化编程基础，初步掌握了常用传感器的名称及作用，对人工智能充满了好奇和探索的欲望。

本节课以端午节龙舟竞渡为背景，结合传统节日端午节中经典民俗赛龙舟活动，用Scratch编程控制传感器和机器人小车模仿龙舟智能应用，解决现实的生活问题。体验创客的乐趣，感悟传统文化的美以及共同协作赛龙舟的力量。

教学过程
 

一、传统民俗引入课题
 

传统节日似乎和我们的技术离得很远，教师通过“看图猜诗”，将学生带入传统节日的氛围中。通过欣赏江苏泰州地区期盼一年好收成的传统民俗——溱潼会船节龙舟赛的视频，体验“十里溱湖荡碧波，千舟竞发逐春潮”的景象。

教师将传统民俗和新兴科技作对比，引出本节课的主题——龙舟竞渡。但是如何在课堂上完成龙舟竞渡？船在哪里？我们该怎么做？通过种种设疑，启发学生思考利用身边的设备搭建创意龙舟。

二、项目规划小组分工
 

通过对问题的分析，我们根据每个学生的特点进行分工合作，每个小组对自己的龙舟进行规划，通过对拿到的材料进行分析研究，讨论出本项目的任务：装饰船板、搭建龙舟、画龙点睛、启航龙舟。

搭建龙舟需要用到木质板块、奥斯坦丁小车。根据学生喜好装饰机器人小车，固定船面。装饰龙舟需要用到热熔枪、装饰材料。画龙点睛要用到LED灯。
 

教师根据任务将小组成员分成手工组和编程组。手工组的学生负责将小车装饰成龙舟的样子，并给自己的龙舟起一个响亮的名字，编程组的学生根据龙舟行进特点编写机器人程序。其中，在编程过程中需要探究声音传感器控制龙舟行走的原理，这就需要整个小组的成员共同完成。这样既有分工又有合作，确保每个人都能发挥自己的所能。
 

三、合作探究，搭建龙舟
 

1.船板装饰，搭建龙舟
 

船面板块是现成的，首先由美术教师带领学生们在课堂上将单一船面进行美化。接着由小组成员根据手工材料装饰龙舟，可以利用的材料种类繁多，因此可以创造出神态各异、色彩缤纷的龙舟外形。
 

在创作过程中，教师指导学生设计船面美观度的同时必须考虑船的牢固度。考虑到后面的画龙点睛，我们需要对板块进行改造，科学教师指导学生用电钻给龙舟开辟安装眼睛的通道。最后在科学教师的指导下，学生观察小车的受力面，将美化的船身和小车固定起来。

信息技术教师指导学生给龙舟安装眼睛，由于涉及各种传感器，在搭建过程中需要考虑板块的稳定性、传感器的稳定性。
 

学生在动手搭建的过程中，不但培养了审美能力，更学会合理整合现有资源，将这些资源进行综合运用，发挥自己的创意。
 

最后让学生给自己的龙舟命名，培养学生的荣誉感。这条龙舟是小组智慧的结晶，无论是在学习中还是生活中，享受合作的快乐，体验动手的乐趣，积累搭建智慧，都会让学生受益匪浅。
 

2.探究声音传感器及相关数值
 

想要探究龙舟如何行走，我们首先需要探究一下声音传感器，学生小组探究，完成下列探究报告。

探究报告
 

第一步：打开桌面上的声音检测程序。

第二步：小组成员相互合作完成表格。（环境因素值指的是小组成员都没有发出声音的状态下，根据周围环境声音所测出的值；最大值指的是小组成员一起呐喊时声音的最大数值。板书：数值）
 

要求：测试数据的时候大家尽量保持安静，读取一个环境因素值，然后一起呼喊口号检测一个最大值，填入表格。
 

通过声音检测程序完成了数值的检测，我们分析脚本得知“脚本”的意思为：我们读取数值等待1秒，然后再读取数值等待1秒，然后再读取数值等待1秒……如此不断重复。这就是计算机反复执行脚本的流程和方法，也就是我们常说的一个词：算法。

第三步：解读程序，构建算法。
 

通过简单的声音检测，初步了解声音传感器的的作用，体会声音传感器的功能，理解脚本算法思想，为声音控制龙舟的理论和实现方法打好基础。教师给出一段半成品的脚本和学生一起分析解读脚本含义，请学生补充这段脚本，并运行脚本。（如下图）

通过解读我们知道，这段程序中当声音数值＜70的时候小车不动，否则小车就会动起来，我们应该把程序补全。在小组合作中学生思维相互碰撞，形成算法，补全程序并完成《探究电机转速的取值》。
 

探究电机转速的取值

探究语句中的“设置机器人电机电机接口左（右）转速为（ ）”的取值和小车行走之间的速度关系。（如下表）

我们采用选择结构的语句，读取声音的数值，如果声音值<70，执行电机速度为0的命令，即小车停止不动。否则，让小车执行电机转速为255的命令，让小车前进。

学生根据声音控制龙舟行走的脚本，理清以声音检测的数值与控制行走的策略，形成算法思想，理解传感—反馈—动作的机器人运动方式。（如下图）
 

3.画龙点睛，启航龙舟
 

通过一条学过的命令引导学生将其和行走的程序整合起来，将学过的点亮LED灯与画龙点睛结合起来，通过已有知识经验实现在生活中的运用，同时给会船情境增加仪式感，体会传统文化的神圣魅力与传承。
 

教学总结

我们今天运用声音传感器获取的数值控制机器人电机的转速，控制龙舟的行走，体验了传感器与编程结合的威力，同时感受到传统文化与现代科技相结合的魅力。
 

最后送同学们两句话：立身以立学为先，立学以读书为本。像齐力前行的龙舟那样，千里之行，始于足下。
 

教学反思
 

龙舟在大家的期待中已经航行，现在龙舟的停止是需要大家手动的，我们需要思考的是：通过什么方式能够让我们的龙舟停止呢？另外，除了龙舟竞渡，我们想一想机器人小车的行走还能和生活的哪些方面进行结合呢？能不能通过其他的传感器控制我们的小车行走？

教学点评
 

本项目用端午赛龙舟这一民俗活动为背景，将传统文化与创客实践有机结合，突出在技术课堂的立德树人教育。创作过程中动手创意、模拟搭建、算法设计等体现了传统的手工制作、美术设计、数学建模和现代电子科技融合的创客教育和STEAM教育模式。坚持以学生为中心，注重小组合作，从解决实际问题出发，培养学生创新能力。这样的课堂培养出的创新型学生动手能力强、团队意识佳、科学素养高，契合新纲要要求，符合学生个性化发展需求。（点评人：孙伟，江苏省南通市教育科学研究院信息技术教研员）