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课例特色
本课程是基于信息技术的校本课程，遵循深入浅出、循序渐进的原则，利用萝卜圈虚拟机器人的教学，改变以往以技术为目的的教学方式，而以思维教学为目标，在发现问题、解决问题的过程中培养学生的计算思维。本课程以STEAM项目教学为原则，用实际任务将整个课程串联起来。学生通过教师的适时引导，在游戏活动、自主探究、小组合作、亲身实践的过程中高效愉快地学习。
学情分析
本课程开设在八年级，学生已学习一年的信息技术课程，具备了基本的信息素养，能独立完成简单的教学任务。更重要的是，学生七年级学习了Python语言，有一定的编程基础，为本课程的学习提供了先决条件。且八年级的学生，独立自主学习能力更强，在小组合作中，可以进行自主分工安排，提高团结协作性。因此，选择八年级学生开展虚拟机器人教学，更具有操作性。
教学目標
知识与技能：了解各种传感器的用途和安装方法，重点掌握灰度传感器的安装与编程。
过程与方法：理解If判断和While循环语句，熟悉虚拟机器人项目步骤完成的过程。
情感态度与价值观：通过设计流程图、编写程序，提高思维能力，增强对编程的信心和兴趣。
教学过程
一、任务导入，自主尝试
师：我们已学习了虚拟机器人的简单编程，那么这节课我们继续学习新手任务——循迹足球。
教师打开任务，进入房间（如图1），学生讨论完成这个任务有什么更好的方法。
图1
教师强调任务说明（机器小车沿着场地轨迹行走），学生根据任务规则，尝试自主完成任务。任务场地如图2。
教师观察学生的任务完成情况，如单纯直行，可以左右转，或者无从下手等。师生共同总结任务完成过程中遇到的问题，引出本节课的重点内容——如何让机器人循线走。
二、师生讨论，小组合作
活动一：传感器大比拼。
师：大家知道都有哪些传感器？在哪个模块中能找到传感器？比一比，哪个小组完成得最全最准确。请大家思考，哪种传感器可以用来帮助机器人循线走？（学生讨论交流完成任务，教师巡视，进行指导）
学生小组完成调查表，如下：
师：在大家的共同努力下，我们将传感器进行了总结分析，到底哪个传感器应用在机器人循线走最优呢？生：灰度传感器。师：我们应把灰度传感器安装在机器人的哪里呢？安装几个最合理？生：前面、后面；2个、3个……
师：下面大家尝试自己动手进行搭建，看看如何安装灰度传感器最好。（学生开始动手操作）
师：很多同学已经完成了灰度传感器的安装，我们一起来分析一下哪个安装位置更好、更合理。我们发现安装在小车的前面，并且左右2个最合理，宽度应该大于线的宽度就可以。那么下面将自己的机器人改进一下，尝试为传感器编写程序，让我们的小车循线走。（学生改进机器人，尝试编程）
三、学生自主学习编程，完成机器人循线走
活动二：比一比，谁的小车最快循线走。
1.应用灰度传感器，侦测黑线
师：大家遇到了什么问题呢？生：不知道如何用灰度传感器，怎样才能循线走？
师：好，那我们一个一个问题，慢慢解答。首先，在侦测模块中，找到获取灰度传感器检测到的颜色灰度值的指令，黑白两色的颜色值分别为0和255，当左侧传感器侦测到黑色，应该往哪边转？如果在右侧侦测到呢？（学生思考并回答问题）
教师分析讲解：小车有如下三种情况（如图3～5），学生讨论回答。
图3 图4 图5
情况一：两侧都没有侦测到黑线。（如图3）
学生答：小车应该直行。
情况二：左侧侦测到黑线。（如图4）
学生答：小车应该左转。
情况三：右侧侦测到黑线。（如图5）
学生答：小车应该右转。
师：综合大家的回答，当左侧侦测到黑线，则左转；当右侧侦测到黑线，则右转；两侧都没有则直行。那么大家根据分析，小组讨论，设计流程图，并尝试使用If判断来进行程序编写。
学生学习学案并小组绘制流程图。
教师巡视，个别辅导。
2.利用If判断，进行机器人循线走
学生演示流程图，并说明本组的设计思路。教师引导分析，强调几个问题：（1）灰度传感器的侦测数值设置为多少最合适？（2）如何设置电机，让小车左右转？
教师个别辅导，学生按照流程图（如图6），进行程序编写。
图6
3.利用While永久循环，完成任务
师：我发现有的小组讨论得很激烈，遇到什么问题了吗？生：小车走一点就不动了，原地转圈。师：那你们都采取了什么方法？生：添加延时，但是不能完成任务。师：大家看一下，控制模块中的哪个指令可以帮助你们？学生查找，并回答：永久循环。教师讲解While循环的作用和操作过程。（如图7）
图7
学生操作，并完成任务。
4.查看代码界面，分析代码
教师打开代码界面，为学生讲解代码中的If判断结构和While循环结构（如图8）。
学生讨论，回答问题。
图8
四、课程小结
学生演示最终任务完成情况。教师：本节课我们学习了灰度传感器的使用方法，同时对循环和判断语句的概念进行了了解。While循环和If判断是编程中的重点内容，那么这两者之间如何更好地运用，简化我们的程序？我们下节课继续学习。
教学反思
本节课以循迹足球为主线，开展教学内容，将传感器和If、While语句等理论知识融入到学生讨论、小组比赛的环节中，提高了学生的兴趣和热情，加深学生对基础知识的理解和应用。教学过程比较流畅，学生讨论激烈、参与度高。从传感器的分析到机器人的搭建，学生自主完成，在编写程序的过程中，遇到问题可以通过小组合作，讨论优化，使学生深刻体会到编程带给机器人的变化，从而增强对编程的信心和兴趣。
教学评价
本课程所选用的是萝卜圈网络教学平台，功能强大，操作简单，更是图形化编程，这些特点非常适合初中生学习。本节课教学活动设计合理，思路清晰，环节紧紧相扣，学生在体验机器人循迹踢球的过程中展开学习活动，理论知识扎实，讨论深入，团队协作更是让学生体会到了合作的优势。在整个过程中，学生从需求分析到流程设计，从安装传感器到编程实现任务，体验了虚拟机器人项目的整个流程步骤，帮助建立良好的知识体系结构，培养了计算思维，体验编程的无限乐趣。（点评人：程建娜，天津市滨海新区塘沽教育中心信息技术学科教研员）
本课程是基于信息技术的校本课程，遵循深入浅出、循序渐进的原则，利用萝卜圈虚拟机器人的教学，改变以往以技术为目的的教学方式，而以思维教学为目标，在发现问题、解决问题的过程中培养学生的计算思维。本课程以STEAM项目教学为原则，用实际任务将整个课程串联起来。学生通过教师的适时引导，在游戏活动、自主探究、小组合作、亲身实践的过程中高效愉快地学习。
学情分析
本课程开设在八年级，学生已学习一年的信息技术课程，具备了基本的信息素养，能独立完成简单的教学任务。更重要的是，学生七年级学习了Python语言，有一定的编程基础，为本课程的学习提供了先决条件。且八年级的学生，独立自主学习能力更强，在小组合作中，可以进行自主分工安排，提高团结协作性。因此，选择八年级学生开展虚拟机器人教学，更具有操作性。
教学目標
知识与技能：了解各种传感器的用途和安装方法，重点掌握灰度传感器的安装与编程。
过程与方法：理解If判断和While循环语句，熟悉虚拟机器人项目步骤完成的过程。
情感态度与价值观：通过设计流程图、编写程序，提高思维能力，增强对编程的信心和兴趣。
教学过程
一、任务导入，自主尝试
师：我们已学习了虚拟机器人的简单编程，那么这节课我们继续学习新手任务——循迹足球。
教师打开任务，进入房间（如图1），学生讨论完成这个任务有什么更好的方法。
图1
教师强调任务说明（机器小车沿着场地轨迹行走），学生根据任务规则，尝试自主完成任务。任务场地如图2。
教师观察学生的任务完成情况，如单纯直行，可以左右转，或者无从下手等。师生共同总结任务完成过程中遇到的问题，引出本节课的重点内容——如何让机器人循线走。
二、师生讨论，小组合作
活动一：传感器大比拼。
师：大家知道都有哪些传感器？在哪个模块中能找到传感器？比一比，哪个小组完成得最全最准确。请大家思考，哪种传感器可以用来帮助机器人循线走？（学生讨论交流完成任务，教师巡视，进行指导）
学生小组完成调查表，如下：
师：在大家的共同努力下，我们将传感器进行了总结分析，到底哪个传感器应用在机器人循线走最优呢？生：灰度传感器。师：我们应把灰度传感器安装在机器人的哪里呢？安装几个最合理？生：前面、后面；2个、3个……
师：下面大家尝试自己动手进行搭建，看看如何安装灰度传感器最好。（学生开始动手操作）
师：很多同学已经完成了灰度传感器的安装，我们一起来分析一下哪个安装位置更好、更合理。我们发现安装在小车的前面，并且左右2个最合理，宽度应该大于线的宽度就可以。那么下面将自己的机器人改进一下，尝试为传感器编写程序，让我们的小车循线走。（学生改进机器人，尝试编程）
三、学生自主学习编程，完成机器人循线走
活动二：比一比，谁的小车最快循线走。
1.应用灰度传感器，侦测黑线
师：大家遇到了什么问题呢？生：不知道如何用灰度传感器，怎样才能循线走？
师：好，那我们一个一个问题，慢慢解答。首先，在侦测模块中，找到获取灰度传感器检测到的颜色灰度值的指令
教师分析讲解：小车有如下三种情况（如图3～5），学生讨论回答。
图3 图4 图5
情况一：两侧都没有侦测到黑线。（如图3）
学生答：小车应该直行。
情况二：左侧侦测到黑线。（如图4）
学生答：小车应该左转。
情况三：右侧侦测到黑线。（如图5）
学生答：小车应该右转。
师：综合大家的回答，当左侧侦测到黑线，则左转；当右侧侦测到黑线，则右转；两侧都没有则直行。那么大家根据分析，小组讨论，设计流程图，并尝试使用If判断来进行程序编写。
学生学习学案并小组绘制流程图。
教师巡视，个别辅导。
2.利用If判断，进行机器人循线走
学生演示流程图，并说明本组的设计思路。教师引导分析，强调几个问题：（1）灰度传感器的侦测数值设置为多少最合适？（2）如何设置电机，让小车左右转？
教师个别辅导，学生按照流程图（如图6），进行程序编写。
图6
3.利用While永久循环，完成任务
师：我发现有的小组讨论得很激烈，遇到什么问题了吗？生：小车走一点就不动了，原地转圈。师：那你们都采取了什么方法？生：添加延时，但是不能完成任务。师：大家看一下，控制模块中的哪个指令可以帮助你们？学生查找，并回答：永久循环。教师讲解While循环的作用和操作过程。（如图7）
图7
学生操作，并完成任务。
4.查看代码界面，分析代码
教师打开代码界面，为学生讲解代码中的If判断结构和While循环结构（如图8）。
学生讨论，回答问题。
图8
四、课程小结
学生演示最终任务完成情况。教师：本节课我们学习了灰度传感器的使用方法，同时对循环和判断语句的概念进行了了解。While循环和If判断是编程中的重点内容，那么这两者之间如何更好地运用，简化我们的程序？我们下节课继续学习。
教学反思
本节课以循迹足球为主线，开展教学内容，将传感器和If、While语句等理论知识融入到学生讨论、小组比赛的环节中，提高了学生的兴趣和热情，加深学生对基础知识的理解和应用。教学过程比较流畅，学生讨论激烈、参与度高。从传感器的分析到机器人的搭建，学生自主完成，在编写程序的过程中，遇到问题可以通过小组合作，讨论优化，使学生深刻体会到编程带给机器人的变化，从而增强对编程的信心和兴趣。
教学评价
本课程所选用的是萝卜圈网络教学平台，功能强大，操作简单，更是图形化编程，这些特点非常适合初中生学习。本节课教学活动设计合理，思路清晰，环节紧紧相扣，学生在体验机器人循迹踢球的过程中展开学习活动，理论知识扎实，讨论深入，团队协作更是让学生体会到了合作的优势。在整个过程中，学生从需求分析到流程设计，从安装传感器到编程实现任务，体验了虚拟机器人项目的整个流程步骤，帮助建立良好的知识体系结构，培养了计算思维，体验编程的无限乐趣。（点评人：程建娜，天津市滨海新区塘沽教育中心信息技术学科教研员）