劉小峰 謝小娟 江蘇省常州市新北區(qū)呂墅小學(xué)

● 教材分析

本課是蘇科版小學(xué)信息技術(shù)五年級上冊“圖形化編程”單元第九課的教學(xué)內(nèi)容，屬于“算法與程序設(shè)計”模塊，主要學(xué)習(xí)任務(wù)是用偵測模擬“傳感器”，通過條件語句對“傳感器”的返回值進行判斷，讓一輛賽車由起點自動行駛到終點。

● 學(xué)情分析

小學(xué)五年級的學(xué)生對圖形化編程的學(xué)習(xí)充滿熱情，已經(jīng)學(xué)習(xí)并使用過一些基本的偵測與判斷控件，但沒有經(jīng)過專門的程序設(shè)計思維訓(xùn)練，對程序的分析能力不夠。

● 教學(xué)目標

①學(xué)習(xí)運用偵測和判斷控件編寫和創(chuàng)作游戲。

②根據(jù)環(huán)境的變化，能對腳本、參數(shù)進行修改與調(diào)試，體會通過腳本的調(diào)試、優(yōu)化使作品達成更佳的功能與效果。

③培養(yǎng)計算思維，落實程序優(yōu)化的理念。

● 教學(xué)重難點

重點：運用偵測和判斷控件編寫程序腳本。

難點：運用條件判斷，模擬實現(xiàn)自動駕駛。

● 教學(xué)過程

1.情境導(dǎo)入，融入時事熱點

（1）融入時事

教師創(chuàng)設(shè)情境：同學(xué)們，建設(shè)“兩湖”創(chuàng)新區(qū)，是我們常州推進“532”發(fā)展戰(zhàn)略全面落地的龍頭牽引，也是常州乘勢而上、奮楫爭先，推動高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵抓手。你們知道“兩湖”創(chuàng)新區(qū)在哪里嗎？它位于常州滆湖、長蕩湖之間，橫跨武進區(qū)、金壇區(qū)、鐘樓區(qū)和溧陽市，是承東啟西、連南接北、盤活全局的“棋眼”。

（2）揭示課題

教師引入課題：為展現(xiàn)“兩湖”創(chuàng)新區(qū)的發(fā)展成果，市委市政府準備在“兩湖”創(chuàng)新區(qū)開辟一條專用旅游線路，引進一批5G自動駕駛新能源觀光車，讓廣大市民親身體驗現(xiàn)代科技發(fā)展的魅力。為了確保自動駕駛觀光車的運行安全，現(xiàn)需要我們先在圖形化編程軟件里模擬觀光車沿著旅游線路自動駕駛場景，這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容：賽車游戲——自動駕駛觀光車。

設(shè)計意圖：以常州“532”發(fā)展戰(zhàn)略的重點項目“兩湖”創(chuàng)新區(qū)建設(shè)為切入點，創(chuàng)設(shè)模擬觀光車沿著旅游線路自動駕駛場景，賦予課題以現(xiàn)實意義。

2.對比分析，形成完整流程

（1）整體感知

師：下面請同學(xué)們一起來觀看觀光車模擬自動駕駛場景（如圖1）。邊看邊思考：自動駕駛觀光車是如何行駛的？與前面學(xué)習(xí)的《穿越迷宮》有什么相同和不同的地方？

圖1

（2）對比異同

教師呈現(xiàn)《穿越迷宮》流程圖和腳本，讓學(xué)生找一找與今天學(xué)習(xí)的《賽車游戲》的相同和不同的地方，再根據(jù)學(xué)生的回答總結(jié)。

（3）完善修改

師：根據(jù)剛才的比較，你能把《穿越迷宮》流程圖（如下頁圖2）變成《賽車游戲》的流程圖嗎？（師生共同完成）

圖2

設(shè)計意圖：程序設(shè)計應(yīng)遵循從“整體認知”到“局部突破”的原則，讓學(xué)生觀看模擬自動駕駛場景，目的是建立“賽車游戲”的整體印象，為后續(xù)程序搭建奠定基礎(chǔ)。《穿越迷宮》和《賽車游戲》的對比分析、修改《穿越迷宮》的流程圖搭建《賽車游戲》的流程圖，都為學(xué)生后續(xù)自主探究提供了支架，同時讓學(xué)生了解流程圖在程序設(shè)計中的作用。

3.任務(wù)驅(qū)動，嘗試搭建腳本

師：《賽車游戲》的流程圖已經(jīng)搭建好了，接下來要設(shè)計程序了。誰能說一說程序設(shè)計的一般步驟？

生：確定主題→角色分析→添加腳本→調(diào)試修改→分享創(chuàng)作。

師：下面就按照所說的步驟行動。

（1）設(shè)置舞臺和角色，賽車不斷前進

①角色分析。

師：觀察《賽車游戲》里有哪些角色？

生：旅游線路和自動駕駛觀光車。

②添加角色。

教師出示任務(wù)一：設(shè)置舞臺和角色，賽車不斷前進。

學(xué)生嘗試將旅游線路圖設(shè)置成舞臺背景，觀光車導(dǎo)入角色并調(diào)整大小，再讓觀光車從起點處不斷前進。（提示：舞臺背景和角色在桌面“自動駕駛觀光車”文件夾里）

設(shè)計意圖：遵循計算思維培養(yǎng)的一般步驟，一一展開，逐個突破，有助于學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化的思維，也有助于信息科技核心素養(yǎng)中計算思維的培養(yǎng)。

（2）了解傳感器，繪制虛擬傳感器

①了解自動駕駛。

教師播放視頻“一分鐘了解自動駕駛”。

②了解傳感器。

師：看完視頻后，你知道什么是自動駕駛了嗎？自動駕駛的核心是什么？（生：傳感器）

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量物體的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)化成電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足用戶的需求。

③安裝傳感器。

師：傳感器相當于自動駕駛汽車的眼睛，要實現(xiàn)自動駕駛，必須借助傳感器偵測賽道情況，以此來判斷賽車是否偏離道路。

學(xué)生小組討論：怎么在自動駕駛觀光車上安裝上傳感器？安裝幾個比較合適？幾種顏色？為什么？匯報討論結(jié)果，師生達成共識：在自動駕駛觀光車車燈位置安裝兩個不同顏色的虛擬傳感器比較合適。

任務(wù)二：繪制虛擬傳感器，透明角色白色部分。

a.選定“自動駕駛觀光車”，在控制欄中選擇“造型”標簽中的“橢圓”工具，分別選取紅色和黃色給“自動駕駛觀光車”畫上大小合適的小圓。

b.用“顏色填充”工具，選擇透明色，將“自動駕駛觀光車”白色的部分設(shè)置為透明。

設(shè)計意圖：學(xué)生對自動駕駛并不陌生，但對其中蘊含的原理不夠了解，通過視頻介紹，自然引出“傳感器”，知道傳感器在自動駕駛中的作用，為后續(xù)腳本的順利編寫奠定基礎(chǔ)。

（3）觀光車偏離軌道糾正方向，到達目的地

①糾正方向。

生：不是，因為線路兩邊草地顏色一樣，如果用角色碰到顏色，轉(zhuǎn)向沒辦法控制?？梢杂每丶?。

師：顏色碰顏色，那前面一個顏色取哪里？后面一個呢？

生：前車燈（虛擬傳感器）后草地。

師：左邊的傳感器碰到草地，觀光車如何轉(zhuǎn)向？右邊的傳感器碰到草地，觀光車又如何轉(zhuǎn)向？（教師出示路面和小車演示，學(xué)生直觀感受車的轉(zhuǎn)向）。

生：左邊傳感器碰到草地，小車往右轉(zhuǎn)向；右邊傳感器碰到綠色草地，小車往左轉(zhuǎn)向。

②到達終點。

學(xué)生操作，觀光車到達終點停止。教師引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)三：搭建“觀光車偏離軌道糾正方向，到達終點后停止運行”腳本。

教師預(yù)設(shè)問題1：小車有時不轉(zhuǎn)彎（沒有偵測到草地，需要檢查兩種顏色的選取是否正確）；預(yù)設(shè)問題2：小車沖出規(guī)定路線（速度太快需要調(diào)整賽車速度）；預(yù)設(shè)問題3：再次運行時卡在終點（角色的前進方向，角色要面向90度方向）。

教師提出討論問題：改善哪些因素，能夠提高觀光車行駛的穩(wěn)定性？（移動的速度、轉(zhuǎn)彎的角度等）

學(xué)生自主調(diào)試，互幫互助。

設(shè)計意圖：對于偵測和判斷，學(xué)生已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗，教學(xué)時教師引導(dǎo)學(xué)生從《穿越迷宮》中的“角色碰到顏色”過渡到“顏色碰到顏色”，激活學(xué)生已有經(jīng)驗，理解碰到左右草地時，觀光車該如何轉(zhuǎn)向。

（4）加入計時功能，讓觀光車跑得又快又穩(wěn)

師：現(xiàn)在觀光車已經(jīng)可以自動行駛了，我們怎樣才能知道駕駛一圈所要用的時間呢？

生：計時器。

學(xué)生演示計時器的用法，教師隨時指導(dǎo)。

任務(wù)四：加入計時功能，跑得又快又穩(wěn)。

①給觀光車加入計時功能。

②調(diào)試腳本，比一比，誰的賽車跑得又快又穩(wěn)。

學(xué)生完成操作，教師巡視。

教師展示學(xué)生作品，師生互評。

4.腦洞大開，設(shè)計更多精彩

任務(wù)五：讓“自動駕駛”的觀光車設(shè)計得更加精彩——多輛并行、中途停留……

學(xué)生嘗試操作，教師巡視，發(fā)現(xiàn)好的想法及時鼓勵分享。

教師展示學(xué)生作品，師生互評。

設(shè)計意圖：知識內(nèi)容學(xué)習(xí)的結(jié)束，不代表全課的結(jié)束。通過“如何讓自動駕駛的觀光車設(shè)計得更加精彩”這個問題，讓學(xué)生展開想象，鏈接已有知識，進行作品的再次創(chuàng)作。

5.提升總結(jié)，關(guān)注素養(yǎng)提升

教師從認知層面（學(xué)生對偵測和判斷有哪些新的認識）、素養(yǎng)層面（多方面思考、優(yōu)化腳本）、情感層面（建設(shè)家鄉(xiāng)）三個層面對全課進行總結(jié)，幫助學(xué)生形成完整的知識結(jié)構(gòu)、素養(yǎng)結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生共情。

6.作業(yè)設(shè)計，尊重個性發(fā)展

必做作業(yè)：設(shè)計一款屬于自己的賽車游戲，和家里人一起玩一玩。

選做作業(yè)：上網(wǎng)查閱資料，了解自動駕駛的相關(guān)知識。

● 教學(xué)反思

在本節(jié)課教學(xué)的過程中，通過對比兩個游戲的異同，學(xué)生能遷移搭建出本課的流程圖，這樣可以讓學(xué)生在整個創(chuàng)作過程中始終保持清晰的結(jié)構(gòu)認知，計算思維得到了進一步的培養(yǎng)。

點 評

在《賽車游戲》的教學(xué)中，教師能站在立德樹人的高度，創(chuàng)設(shè)富有時代氣息的教學(xué)情境，緊扣信息時代發(fā)展的脈搏，采用真實的任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí),并依托流程圖，幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化的思維，培養(yǎng)學(xué)生計算思維，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。教學(xué)流程清晰，學(xué)習(xí)任務(wù)明確且可操作性強，始終圍繞學(xué)生在搭建腳本過程中產(chǎn)生的問題驅(qū)動學(xué)習(xí)。任務(wù)拓展有深度，總結(jié)提煉有高度，作業(yè)布置有層次。