一、学科核心素养

1.信息意识：培养学生在学习的过程中能够有效运用信息技术获取、存储、处理数据，并能够与伙伴进行信息的分享。

2.计算思维：使用编程软件来模拟设计无人驾驶小车，提出设计方案，根据不同赛道进行分析，在探究过程中将大任务逐渐分解成小问题，通过分解问题来提高解决实际问题的能力，在实践中不断完善脚本。

3.数字化学习与创新：培养学生学会充分利用老师给的活动完成既定的学习任务，并能够灵活运用所学知识进行编程创新，而非简单的生搬硬套。

4.信息社会责任：对掌握一门计算机语言，能具备积极的学习态度、理性的价值判断能力和负责的行动能力，能够树立正确的游戏观，学以致用。

二、教学内容分析

本课是苏科版《小学信息技术·5年级》教材中Scratch版块第9课《赛车游戏》的内容，前面学生已经掌握了Scratch的基础知。本课涉及的知识点有：颜色侦测、距离侦测、条件判断、计时器等。根据本课的教学目标可将教学内容分成六部分：第一部分“复习导入，游戏体验”，感知“无人驾驶”的趋势；第二部分“编脚本，引旧知”，实现赛车跑起来；第三部分“选赛道，车有‘道’”，能够使用“颜色侦测+条件判断”实现“无人驾驶”赛车的自动停止；第四部分“析赛道，添传感器”，引出“传感器”的概念，通过添加“虚拟传感器”和“颜色侦测+条件判断”实现赛车自动转弯；第五部分“改赛道，增难度”，通过“速度和角度”的参数调整，让赛车行驶稳又快，添加计时功能，不断完善赛车游戏。第六部分“守规则，识红绿灯”，用“造型编号”侦测实现红灯停、绿灯行的发车规则；第七部分“能避障，侦测距离”，智能驾驶，用“距离侦测”实现智能避障。结合以上教学内容分析，故将学习内容分成两课时。第一课时：无人驾驶，第二课时：智能驾驶。

 

三、学生主体分析

本课的授课对象为五年级学生，已经能够将简单的循环、判断语句用于游戏脚本的编写。但学生没有经过系统的游戏创编学习，对传感器也没有足够的认识，在本课内容的学习中会产生一些障碍。因此在活动中需要充分调动生活经验，结合理论分析和实践体验，才能真正的达成本课学习目标。

 

四、教学目标

1.初步感知“传感器”的作用，并能够正确地给赛车增添“虚拟传感器”，使赛车能从起点驶向终点。
    2.根据不同车道，分析选择合适的侦测控件，掌握侦测新命令“颜色侦测”和“条件判断”语句的使用，通过知识迁移实现赛车无人驾驶。

3.通过分析影响无人驾驶赛车稳定性的因素，尝试修改参数让小车行驶稳又快，初探计时器功能的使用。

4.根据制定的游戏规则，掌握侦测新命令“造型编号对于角色”和“距离侦测”语句的使用，实现智能驾驶。

5.在“赛车游戏”的游戏创作中，感知编程的一般过程，“需求分析—算法设计—编写脚本—测试修改—优化完善”，养成良好的编程习惯。

五、教学重难点

重点:

1.初步感知“传感器”的作用，并能够正确地给赛车增添“虚拟传感器”，使赛车能从起点驶向终点。
    2.根据不同车道，分析选择合适的侦测控件，掌握侦测新命令“颜色侦测”和“条件判断”语句的使用，通过知识迁移实现赛车无人驾驶。

3.通过分析影响无人驾驶赛车稳定性的因素，尝试修改参数让小车行驶稳又快，初探计时器功能的使用。

4.根据制定的游戏规则，掌握侦测新命令“造型编号对于角色”和“距离侦测”语句的使用，实现智能驾驶。
    5.在“赛车游戏”的游戏创作中，感知编程的一般过程，“需求分析—算法设计—编写脚本—测试修改—优化完善”，养成良好的编程习惯。
    难点:

1.根据不同车道，分析选择合适的侦测控件，掌握侦测新命令“颜色侦测”和“条件判断”语句的使用，通过知识迁移实现小车无人驾驶。

2.通过分析影响无人驾驶赛车稳定性的因素，尝试修改参数让小车行驶稳又快，初探计时器功能的使用。

3.根据制定的游戏规则，掌握“造型编号对于角色+判断”和“距离侦测+判断”语句的使用，实现智能驾驶。

六、教学策略

合作探究、项目式学习、问题驱动

七、教学准备

学生学件、教师课件、《赛车游戏》小游戏、Scratch2.0软件

 

八、教学过程

第一课时

（一）课前热身

1.课前小游戏：出示如下图的Scratch的界面。

2.追问：你们知道运行程序后，汽车会怎样呢？改变脚本后，汽车又会怎样呢？

【设计意图】学生通过课前的游戏，感知对脚本不断增加控件后，角本实现的功能也越来越复杂，使学生在游戏中感受到编程的乐趣和魅力。

（二）复习导入

1.游戏体验：邀请学生代表上台体验小游戏《赛车游戏》，体验结束后，说一说2辆汽车的各自控制方式。（突出“无人驾驶”的理念）

2.过渡：随着技术的发展，“无人驾驶”已经走进我们的生活圈，国内首款专为城市开放道路设计的全无人驾驶小巴在南京市建邺区江心洲试跑。

3.揭题并板书：《赛车游戏》

（三）知识新授

1.思考：如果是你来设计模拟无人驾驶汽车，你认为它应该具备哪些基本功能？

（1）学生代表畅言，教师归纳小结

（2）板书出示本课将突破的三个基本功能：①能前进②会转弯③稳又快

2.编脚本，引旧知

（1）过渡：课前老师了解了你们读程序的能力，下面老师想检验一下你们写程序的本领?

（2）活动一：运用已有知识编写脚本。

要  求：赛车自动来回行驶。

学生根据要求编写脚本。

【设计意图】学生在课前用已有的知识读程序，现在再通过要求自主写程序，用这样的手段不但检查了学生了对旧知的认识，而且提高了生自主编写程序的信心，为后面的教学埋下伏笔。

3.选赛道，车有“道”

（1）过渡：赛车能够自动行驶了，可还差一条赛道呢？如图，根据汽车的运行轨迹，选哪一条赛道合适呢？

 

（2）活动二:汽车从起点出发，终点停止。

<1>引导学生分析3步曲：

①初始位置和方向；②不断前进；③侦测终点停下来。

<2> 学生根据要求编写脚本，完成任务二。

【设计意图】通过选赛道、分析汽车的运行，完成初步的无人驾驶的程序，学生在配对学习过程中找到解决问题的办法，使学生通过生活中知识来理解汽车行驶过程中的要求，以及如何通过编写脚本来实现，从而提高学生编程的乐趣。

4.析赛道，添传感器

（1）过渡：自动驾驶的汽车可以在直道中行驶了，它可以在弯道中行驶吗？切换车道2测试小车，出现了什么问题？

（2）分析：切换赛道2出现两个转弯，先右转后左转，小车无法辨别路况变化，偏离赛道。

（3）引出“传感器”的概念，知道它是一种检测装置。

现实生活中“无人驾驶”汽车是如何实现自动识别路况的呢？（传感器）那现在我们就要为赛车装上虚拟传感器。

（4）活动三：为赛车添加虚拟传感器，修改脚本，帮助赛车顺利抵达赛道终点。

<1>引导学生分析所需的传感器的安装位置。

<2>根据“微视频”提示绘制赛车的虚拟传感器。

<3>学生根据要求编写脚本，完成任务三。

【设计意图】师生共同探讨传感器个数和位置，在讨论中感受传感器在无人驾驶中起到的重要作用。引导学生利用“侦测+条件判断”语句模拟传感器判断小车行进方向，帮助赛车顺利抵达赛道终点。

（四）巩固提升

1.改赛道，增难度

（1）过渡：切换赛道3，你的赛车能实现无人驾驶吗？

（2）活动四：如何让小车开得稳又快？

要求：调整参数让小车行驶稳又快，并添加计时器为小车计时。

<1>引导分析影响小车平稳的因素。（速度和旋转的角度）

（师：请大家思考小车行驶的稳定性与哪些因素有关？）

<2>引导学生添加计时器来比一比小车行驶快慢。

<3>学生根据要求编写脚本，完成任务四。

<4>试一试：测试修改参数，提高赛车性能。

汇报交流：学生汇报交流并演示程序运行效果。

【设计意图】通过前面学习的“侦测+判断”控件，在原有基础上增加侦测左转弯控件，实现无人驾驶小车完成第三车道的功能。通过参数的修改，让学生在测试修改程序中对比数据，从中明白在调试程序时，对参数的测试修改尤为重要。

（五）总结展望

1.结合板书谈谈收获

2.展望更复杂的道路情况，引出“安全驾驶”的理念。