對(duì)比中明晰結(jié)構(gòu)，遷移中創(chuàng)造精彩
——《賽車(chē)游戲》教學(xué)設(shè)計(jì)

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(jí)上冊(cè)“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(jì)”模塊，主要學(xué)習(xí)任務(wù)是用偵測(cè)模擬“傳感器”，通過(guò)條件語(yǔ)句對(duì)“傳感器”的返回值進(jìn)行判斷，讓一輛賽車(chē)由起點(diǎn)自動(dòng)行駛到終點(diǎn)。

● 學(xué)情分析

小學(xué)五年級(jí)的學(xué)生對(duì)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(guò)一些基本的偵測(cè)與判斷控件，但沒(méi)有經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的程序設(shè)計(jì)思維訓(xùn)練，對(duì)程序的分析能力不夠。

● 教學(xué)目標(biāo)

①學(xué)習(xí)運(yùn)用偵測(cè)和判斷控件編寫(xiě)和創(chuàng)作游戲。

②根據(jù)環(huán)境的變化，能對(duì)腳本、參數(shù)進(jìn)行修改與調(diào)試，體會(huì)通過(guò)腳本的調(diào)試、優(yōu)化使作品達(dá)成更佳的功能與效果。

③培養(yǎng)計(jì)算思維，落實(shí)程序優(yōu)化的理念。

● 教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：運(yùn)用偵測(cè)和判斷控件編寫(xiě)程序腳本。

難點(diǎn)：運(yùn)用條件判斷，模擬實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

● 教學(xué)過(guò)程

1.情境導(dǎo)入，融入時(shí)事熱點(diǎn)

（1）融入時(shí)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(jìn)“532”發(fā)展戰(zhàn)略全面落地的龍頭牽引，也是常州乘勢(shì)而上、奮楫爭(zhēng)先，推動(dòng)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(zhǎng)蕩湖之間，橫跨武進(jìn)區(qū)、金壇區(qū)、鐘樓區(qū)和溧陽(yáng)市，是承東啟西、連南接北、盤(pán)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(zhǔn)備在“兩湖”創(chuàng)新區(qū)開(kāi)辟一條專(zhuān)用旅游線路，引進(jìn)一批5G自動(dòng)駕駛新能源觀光車(chē)，讓廣大市民親身體驗(yàn)現(xiàn)代科技發(fā)展的魅力。為了確保自動(dòng)駕駛觀光車(chē)的運(yùn)行安全，現(xiàn)需要我們先在圖形化編程軟件里模擬觀光車(chē)沿著旅游線路自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容：賽車(chē)游戲——自動(dòng)駕駛觀光車(chē)。

設(shè)計(jì)意圖：以常州“532”發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)項(xiàng)目“兩湖”創(chuàng)新區(qū)建設(shè)為切入點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)模擬觀光車(chē)沿著旅游線路自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，賦予課題以現(xiàn)實(shí)意義。

2.對(duì)比分析，形成完整流程

（1）整體感知

師：下面請(qǐng)同學(xué)們一起來(lái)觀看觀光車(chē)模擬自動(dòng)駕駛場(chǎng)景（如圖1）。邊看邊思考：自動(dòng)駕駛觀光車(chē)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(duì)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(chē)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(yè)圖2）變成《賽車(chē)游戲》的流程圖嗎？（師生共同完成）

圖2

設(shè)計(jì)意圖：程序設(shè)計(jì)應(yīng)遵循從“整體認(rèn)知”到“局部突破”的原則，讓學(xué)生觀看模擬自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，目的是建立“賽車(chē)游戲”的整體印象，為后續(xù)程序搭建奠定基礎(chǔ)?！洞┰矫詫m》和《賽車(chē)游戲》的對(duì)比分析、修改《穿越迷宮》的流程圖搭建《賽車(chē)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(shí)讓學(xué)生了解流程圖在程序設(shè)計(jì)中的作用。

3.任務(wù)驅(qū)動(dòng)，嘗試搭建腳本

師：《賽車(chē)游戲》的流程圖已經(jīng)搭建好了，接下來(lái)要設(shè)計(jì)程序了。誰(shuí)能說(shuō)一說(shuō)程序設(shè)計(jì)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(shuō)的步驟行動(dòng)。

（1）設(shè)置舞臺(tái)和角色，賽車(chē)不斷前進(jìn)

①角色分析。

師：觀察《賽車(chē)游戲》里有哪些角色？

生：旅游線路和自動(dòng)駕駛觀光車(chē)。

②添加角色。

教師出示任務(wù)一：設(shè)置舞臺(tái)和角色，賽車(chē)不斷前進(jìn)。

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

設(shè)計(jì)意圖：遵循計(jì)算思維培養(yǎng)的一般步驟，一一展開(kāi)，逐個(gè)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(jì)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(dòng)駕駛。

教師播放視頻“一分鐘了解自動(dòng)駕駛”。

②了解傳感器。

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

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)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(hào)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(dāng)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的眼睛，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，必須借助傳感器偵測(cè)賽道情況，以此來(lái)判斷賽車(chē)是否偏離道路。

學(xué)生小組討論：怎么在自動(dòng)駕駛觀光車(chē)上安裝上傳感器？安裝幾個(gè)比較合適？幾種顏色？為什么？匯報(bào)討論結(jié)果，師生達(dá)成共識(shí)：在自動(dòng)駕駛觀光車(chē)車(chē)燈位置安裝兩個(gè)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(dòng)駕駛觀光車(chē)”，在控制欄中選擇“造型”標(biāo)簽中的“橢圓”工具，分別選取紅色和黃色給“自動(dòng)駕駛觀光車(chē)”畫(huà)上大小合適的小圓。

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

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

（3）觀光車(chē)偏離軌道糾正方向，到達(dá)目的地

①糾正方向。

生：不是，因?yàn)榫€路兩邊草地顏色一樣，如果用角色碰到顏色，轉(zhuǎn)向沒(méi)辦法控制。可以用控件。

師：顏色碰顏色，那前面一個(gè)顏色取哪里？后面一個(gè)呢？

生：前車(chē)燈（虛擬傳感器）后草地。

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

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

②到達(dá)終點(diǎn)。

學(xué)生操作，觀光車(chē)到達(dá)終點(diǎn)停止。教師引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)三：搭建“觀光車(chē)偏離軌道糾正方向，到達(dá)終點(diǎn)后停止運(yùn)行”腳本。

教師預(yù)設(shè)問(wèn)題1：小車(chē)有時(shí)不轉(zhuǎn)彎（沒(méi)有偵測(cè)到草地，需要檢查兩種顏色的選取是否正確）；預(yù)設(shè)問(wèn)題2：小車(chē)沖出規(guī)定路線（速度太快需要調(diào)整賽車(chē)速度）；預(yù)設(shè)問(wèn)題3：再次運(yùn)行時(shí)卡在終點(diǎn)（角色的前進(jìn)方向，角色要面向90度方向）。

教師提出討論問(wèn)題：改善哪些因素，能夠提高觀光車(chē)行駛的穩(wěn)定性？（移動(dòng)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(jì)意圖：對(duì)于偵測(cè)和判斷，學(xué)生已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生從《穿越迷宮》中的“角色碰到顏色”過(guò)渡到“顏色碰到顏色”，激活學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)，理解碰到左右草地時(shí)，觀光車(chē)該如何轉(zhuǎn)向。

（4）加入計(jì)時(shí)功能，讓觀光車(chē)跑得又快又穩(wěn)

師：現(xiàn)在觀光車(chē)已經(jīng)可以自動(dòng)行駛了，我們?cè)鯓硬拍苤礼{駛一圈所要用的時(shí)間呢？

生：計(jì)時(shí)器。

學(xué)生演示計(jì)時(shí)器的用法，教師隨時(shí)指導(dǎo)。

任務(wù)四：加入計(jì)時(shí)功能，跑得又快又穩(wěn)。

①給觀光車(chē)加入計(jì)時(shí)功能。

②調(diào)試腳本，比一比，誰(shuí)的賽車(chē)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(píng)。

4.腦洞大開(kāi)，設(shè)計(jì)更多精彩

任務(wù)五：讓“自動(dòng)駕駛”的觀光車(chē)設(shè)計(jì)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(shí)鼓勵(lì)分享。

教師展示學(xué)生作品，師生互評(píng)。

設(shè)計(jì)意圖：知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)的結(jié)束，不代表全課的結(jié)束。通過(guò)“如何讓自動(dòng)駕駛的觀光車(chē)設(shè)計(jì)得更加精彩”這個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生展開(kāi)想象，鏈接已有知識(shí)，進(jìn)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(rèn)知層面（學(xué)生對(duì)偵測(cè)和判斷有哪些新的認(rèn)識(shí)）、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(gè)層面對(duì)全課進(jìn)行總結(jié)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)、素養(yǎng)結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生共情。

6.作業(yè)設(shè)計(jì)，尊重個(gè)性發(fā)展

必做作業(yè)：設(shè)計(jì)一款屬于自己的賽車(chē)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(dòng)駕駛的相關(guān)知識(shí)。

● 教學(xué)反思

在本節(jié)課教學(xué)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)比兩個(gè)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(gè)創(chuàng)作過(guò)程中始終保持清晰的結(jié)構(gòu)認(rèn)知，計(jì)算思維得到了進(jìn)一步的培養(yǎng)。

點(diǎn) 評(píng)

在《賽車(chē)游戲》的教學(xué)中，教師能站在立德樹(shù)人的高度，創(chuàng)設(shè)富有時(shí)代氣息的教學(xué)情境，緊扣信息時(shí)代發(fā)展的脈搏，采用真實(shí)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(jì)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(qiáng)，始終圍繞學(xué)生在搭建腳本過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)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。