根据“四川省义务教育课程改革实验教科书《信息技术》”编写意图，本册为小学高段综合能力培养阶段。本册主要包括LOGO语言和智能机器人教学，前半部分以LOGO语言为载体学习计算机语言的概念、命令格式、程序（过程）的结构和设计思想。后半部分主要依托机器人活动，培养学生对智能机器人的兴趣，了解现代机器人的发展趋势，通过拟人的方法循序渐进了解和掌握智能机器人的传感器和驱动装置的作用。在学习和组装机器人的活动中，培养学生的动手能力、创新精神和实践能力，并在小组活动中学会与他人合作，增强团队协作精神。

第一课  进入奇妙的LOGO世界

目的意义概述：本课首先介绍了LOGO是什么______它是一种计算机语言。然后在此基础上说明如何进入LOGO世界(窗口)，并详细介绍了窗口的组成。由于同学们第一次接触计算机语言，应明确指出，LOGO语言是一种计算机“听懂”的计算机语言，我们可以用LOGO语言指挥小海龟画画、演奏音乐，算算术等。在认识LOGO窗口的基础上，学习六个LOGO语言基本命令——FD、BK、RT、LT、HOME和CS。体验用命令指挥“小海龟” 向前、后退、向左转、向右转、回家和清屏；知道基本命令的格式，并体会到“海龟”画图与画图软件画图最大的区别是：海龟只听LOGO命令画图，我们下达一条命令，海龟执行一道命令。

一、ＬＯＧＯ是什么

　　明确，ＬＯＧＯ是一种计算机语言，也是就是计算机和人都能“听”懂的语言。当我们学会ＬＯＧＯ语言后，就可以给计算机发布命令，指挥海龟在屏幕上按我们的意愿画图，甚至指挥机器人，为我们干活。

二、进入ＬＯＧＯ的世界

　　现在，我们进入ＬＯＧＯ的世界去看看。

　　可将ＬＯＧＯ窗口与画图窗口比较。它同样有菜单栏和工具栏，以及画图窗口（Ｇraphics）。这里应重点介绍海龟是干什么的。海龟是用来执行我们的命令的，当我们命令海龟在“沙滩”上爬来爬去，就可以画出一幅幅漂亮的画图。

　　应提醒同学注意，在ＬＯＧＯ世界没有画图工具，因为我们是通过向海龟发布命令来画图的，所以，在ＬＯＧＯ世界还有一个命令窗口（listtener)，我们可以在这里向海龟发布命令。

　　同学们是第一次接触计算机语言和命令，教师应讲清楚命令提示符、光标、命令的输入和执行以及观察命令的执行结果。

三、指挥小海龟画图的基本命令

　　这节内容简单，效果明显也是同学们非常感兴趣的内容。建议，讲解与同学的操作同步进行。注意总结命令的一般格式。

   做一做

主要目的是熟悉六个基本命令，提高学生二维平面空间想象能力，能基本预见所画图形在屏幕上的大小和位置。

第二课  会跳跃的小海龟

目的意义概述：本课主要学习什么是“命令串”？在上课的基础上，学习抬笔（PU）和落笔（PD）命令，再通过用LOGO命令“写字”和画简单画，达到熟练掌握已学命令的目的。

一、     教小海龟写汉字

1、学会使用命令串

在上课的基础上，为了提高命令效率，能不能同时给小海龟下达一连串的命令呢？通过试验是可行的。以“命令串”的形式指挥小海龟可提高作图效率，应提醒同学，命令和参数之间的格式，强调回车表示命令或命令串结束，海龟开始执行命令。

2、教小海龟写字

从“教小海龟写字”引入如何才能画出不连续的画？从而引入“抬笔和落笔”命令。有了抬笔和落笔命令，原则上学生可以画任何的画了，教师应鼓励学生发挥想象力和创造力。

二、     教小海龟画简笔画

在这一节中，注意培养学生的二维平面空间的想象能力，预见画在屏幕上的位置，要求学生作画之前，计算所画线条的长度，养成科学严谨的学习态度。

做一做

主要是熟练掌握已学命令，教师应鼓励学生自创画，发挥他们的想象力和创造力。

第三课  重复命令

目的意义概述：本课通过画正方形的命令，引入重复命令，重点是学习重复命令的格式，理解“重复次数”，“重复执行的命令串”在重复命令中的作用。在画四边形的基础上引伸，怎么画三角形、正五边形、正六边形……圆等，最后学习重复命令的嵌套。

本课的能力培养方面，教师可引导学生认识各种几何图形（如：直线、线段、角、正方形、长方形、圆、正多边形、平形四边形等）。本课的思维重点应是找规律和科学计算方法。

建议：本课用两课时，第一课时学习重复命令及正多边形的画法；第二课时学习圆的画法和重复命令的嵌套。

一、     用重复命令画正方形和长方形

教材在重复命令的引入上做得很多，通过分析画正方形命令，找到命令的规律，从而引入重复命令，让学生体验重复命令的执行结果后，再提炼出重复命令的一般格式。最后，用重复命令格式，套出用重复命令画长方形的方法。从特殊到一般、从感性到理性，体现了科学的教学认识观。

二、     用重复命令画正多边形

从学生认识的图形中引入正多边形的概念。还有很多，每边长相等，每个内角也相等的多边形。如三角形、五边形、六边形、八边形等，它们都叫正多边形。

从正方形的画法过渡到正三角形的画法，主要解决转角的多少问题。再过渡到正五边形、正六边形的画法。

最后从正三角形、正方形、正五边形、正六边形的转角规律，得出正正多边形每次转角的度数计算的公式。

再拓展出，让学生思考，如何画正八边形，正十边形。

改变海龟转角方向，看看画形会画在屏幕的那个方位。

三、     用重复命令画圆

从正多边形的边数大，越接近圆这一规律，让学生计算并画一个已知边长的正三十六边形。再从正三十六边形已经很接近圆，说明，今后，我们就用正三十六边形来代替画圆。

四、     重复命令的嵌套

重复命令还可以包含重复命令，这叫重复命令的嵌套。重复命令嵌套可以颜色许多意想不到的效果，教师可放手让学生自由发挥，并引导他们理解每一层重复命令的作用。

做一做

属已学知识的综合练习。

第四课  彩色绘图

目的意义概述：本课这之前已学习LOGO语言基本绘图语句，但前面小海龟绘出的图形均是黑线白底，本课将学习如何设置彩色画笔和画纸，以及给图形填充，从而让小海龟绘出彩色图案。本课的重点难点是FILL命令的使用。

一、     彩色画纸和彩色画笔

背景颜色和画笔颜色的设置很简单，教师可以放手让同学进行探究性学习。通过背景颜色按钮和画笔颜色按钮的图标的认识和使用，让同学学习认识和理解软件快捷图标的特征，并根据提着提示掌握触类旁通学习软件的操作使用方法。

二、     给图形填上颜色

这里有填充颜色和模式两种选择。另外，填充命令FILL只能对封闭图形填充，封闭图形内只能填充与边框相同的颜色。

建议：将这节教学处理成探究性教学。如：事先准备一个没有封闭的正方形，通过抬笔、移动、落笔将小海龟移动到正方形内，执行填充命令FILL，结果会出现漏色现象，引导孩子们类比画图找出漏色原因；清屏后制作一个封闭正方形，再正确填充，引导孩子们总结，填充命令FILL只能对封闭图形填充；启发，我们能不能在红色边框内填充绿色或别的颜色呢？让同学试一试，再总结：封闭图形内只能填充与边框相同的颜色。

关于填充模式，由于操作简单，效果直观，可让学生自主完成。

第五课  LOGO语言的过程

目的意义概述：LOGO语言的过程，其实就是程序。本课重点学习什么叫“过程”，如何编写一个过程，过程的格式是怎样的，过程的定义是怎么回事以及如何执行过程；过程的修改和再定义。

本课的重点是理解什么叫“过程”，过程的定义和使用。定义好的过程与前面的基本命令一样，可以随时调用或与基本命令混合使用。

一、     什么叫过程

在过程的引入中，教师应注意渗透结构化程序的思想。如：让同学回忆前面我们是怎样用基本命令画图的，如何画错了，我们又是怎样修的，从而启发学生思考有没有一种方法，让小海龟记住画图时执行命令的顺序过程，如果需要它再画相同的图形时，只告诉它要执行的任务，而不需要告诉它具体的命令过程，它也可以凭记忆完成任务。这样是程序结构化设计思想，也能很好地理解什么是过程。

二、     过程的定义和使用

本节应提醒学生注意，1、过程是在过程编辑窗口中编写的；2、每一个过程都是以过程头“TO 过程名”开始以过程尾“END”结束，过程头与过程尾之间的全部命令（又叫命令集合）叫过程体，过程体决定了过程的功能；3、功能键F2是只定义过程并关闭窗口，并不保存过程文件；过程的执行需在命令窗口中敲入过程名，并回车。

建议，过程的执行可结合前一课，画笔的颜色，多次改变画笔的颜色后，执行过程，体会过程定义后可多次使用。定义正方形后，可以执行“FD　５０　ＺＦＸ”，让同学理解，过程可以与基本命令一道使用，理解在命令窗口中执行一次过程名，叫是让小海龟执行一次过程体中的所有命令。

三、     过程的修改和再定义

有了前面的基础，本节内容十分简单，教师只需要提问，如果要改变正方形的边长，应该怎么办？试试你的办法行吗？然后让同学来说他们的办法。

做一做

这里主要是练习过程的编辑，执行和修改。

第六课  LOGO的文件管理

目的意义概述：本身保存和读取文件不是难事，但在ＬＯＧＯ语言环境中，存在保存过程还是画图文件，是保存单个过程，还是全部过程的问题，这使保存的问题就变得复杂了。为了解决这一问题，教师必须很好的解决“当然窗口”的问题：即：如何判断激活的当前窗口是哪个窗口，如何改变当前窗口。另外，保存的内容不同，文件类型也不同。

本课的重点：1、掌握保存和读取LOGO图形的方法，并能在“画图”中打开；

    2、保存和打开LOGO过程文件，知道LOGO文件的类型；

3、培养学生的观察能力和分析思考能力，清楚地认识自己当前的操作对象。

课前准备建议：

布置一个任务：

分别定义一个画边长为100步的正方形的过程，过程名为“ZFX”；一个画长为100步的等边三角形的过程，过程名为“SJX”；

 试一试，你能把它们组合成什么有趣的图形？

    这么漂亮的图形，我们能不能把它们保存起来呢？怎么保存图形，怎么保存画图的过程？

当前窗口

在保存文件之前，先复习“当前窗口”。要求学生能判断和改变当前窗口，知道我们的操作都是针对“当前窗口”进行的。

一、          保存画图窗口中的图画

1)        将图形窗口激活为当前窗口；

2)        认识保存文件和读取文件工具按钮

3)        学习保存操作，提醒注意，保存的图形文件类型，扩展名为BMP。

4)        海龟画的图，还可以在画图软件中打开，指导同学试一试。

二、          保存LOGO过程文件

可作为探究性学习，让学生尝试，怎样保存过程文件。由于有前面当前窗口的经验，有的同学会想到要在过程编辑窗口中保存，有的可能会想到在命令窗口中保存。

1)        教师演示在命令窗口中保存，同时说明保存文件的路径、类型和文件名的设置方法；

2)        让部分同学在编辑窗口中保存ZFX过程，部分同学保存SJX过程。

3)        关闭LOGO窗口后，重新打开，读取刚才保存的文件；

4)        看看还能不能画出刚才的图形。

师、生一起分析为什么有的同学只能画正方形或三角形了。

讨论，保存全部过程和某一过程的操作方法。

   做一做

通过做一做，练习全部过程、单个过程和图形文件的保存操作。

第七课  在过程中调用过程

目的意义概述：本课通过在过程中调用过程的绘图方式，理解什么叫过程的嵌套。从过程的调用和被调用的关系中，理解什么是主过程（主程序），什么是子过程（子程序）。最后过程主过程调用子过程，理解过程（程序）的模块化结构。渗透结构化编程思想，发展学生能力。

本课的重点在于，主过程和子程序的理解，利用过程的嵌套完成复杂图形的绘制。

一、         在过程中调用过程——过程的嵌套

教材首先提出一个问题：在过程中能不能使用别的过程名？然后，用蝴蝶的例子说明。在过程中可能调用已经定义的过程。从而引入了什么是“过程的嵌套”。

教师可告诉学生。定义后的过程名，可以像基本命令一样重复使用，这不仅可以减轻写过程（程序）的工作，还可以减小过程（程序）占用内存和磁盘的空间，提高过程执行速度。在今后编写过程（程序）的时候，最好把需要多次使用的命令，写在一个过程中，再由别的程序调用。

这样渗透了模块化编程思想。

二、         过程嵌套的应用

在模块化编程思想的基本上，引入“子过程（程序）”、“主过程（程序）”的概念。

在过程中，我们把被调用的过程叫做这个过程的“子过程”，又把调用了子过程的过程叫“主过程”。

关于主过程和子过程，建议多举一两个例子说明。

做一做

教材中的任务对说明子过程、主过程以及过程的调用，非常好，但估计对程度稍后进的同学自己编写有些难度，教师可作适当的提示。

第八课  了解机器人

目的意义概述：关于机器人，同学们早已听说过，也大概知道机器人是由程序控制的。本课从小海龟执行我们的指令，说到机器，从而过渡到机器人。这样处理的目的是计算机语言（LOGO语言）和程序以及机器人联系。那么接下来，同学们肯定关心的是，什么是机器人？为什么叫机器人，不叫智能机器？机器人的发展及应用怎么样？我国在机器人研究领域中处于什么样的地位？机器人与人的关系等等。这正是本课的重点。

本课主要以科普方式让同学们从不同方面了解机器人。

一、“机器人”一词的来历

教材从故事进入“机器人”目的是告诉同学们，机器人最初出自人们的虚构和幻想，从而引发了科学家的研究。事实上，许多科学发明都是从人们虚构和幻想得到启发的。从而，激发同学富于想象的潜能。

二、什么是机器人

关于到底什么是机器人，科学上还没有严格的定义。教材主要以拟人的方式教学机器人相关知识。事实上科学家的研究也是如此。因此，我们初略的定义为：机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置。

这里主要应强调类人功能，同时它可编程控制，程序不同，这所做的事情（或完成的任务）就不同，因此机器人不同于普通机器。

智能机器人，这是具有一定类人智商的机器人。是机器人的最高境界。教师就告诉学生，目前，机器人的智商还达不到人的智商，还有待人们的继续努力，从而激发同学的科学热情。

教材介绍了我国第一个类人机器人，目的是增强同学的民族自尊心和自豪感。

三、第一个机器人的诞生

机器人的诞生距今只有几十年的历史，让同学们从小了解机器人的诞生和发展，对他们将终身有益。

四、精彩纷呈的机器人

主要向同学们机器人的应用，教材从三方面总结了机器人的就用。

五、机器人的发展

虽然机器人的研究时间不长，但其发展经历了三代。教材主要以科普的方式介绍了机器人的发展历史和目前研究的前沿，对同学们了解机器人，激发他们热爱科学，勇于探索和研究的科学精神。

教材还介绍了我国在机器人研究方面取得的成绩和领先项目，再次激发了学生的爱国热情。

六、     机器人与人类友好相处吗

教材最后提出这样一个值得人们思索的问题，是想告诉同学们，人们的所有发明创造都是为了解放人类自身，我们要以博大的胸怀热爱自然、尊重人们的创造。

探究活动

关于机器人的话题和探秘还将是一个持久的话题，随着机器人技术的发展，机器人的应用会更广，智商会更高。探究活动给同学们指明的学习的方向，同时也留下了广阔的思维和想象空间。

第九课  认识机器人

目的意义概述：本课主要以拟人的方式简单地介绍了智能机器人的“大脑”传感器和驱动装置的作用。初步介绍了各类传感器（如声音、光敏、红外、温度、触摸）的功能及其对人类功能的模拟。让同学初步理解机器人各部分的功能和工作原理，如通过传感器搜集信息、通过程序来判断处理信息、控制外部动作等。

本课的重点是让同学初步理解，机器人的“大脑”、程序和各种传感器是怎样协调工作的。

教学方法建议：从同学们以有的科学、生物常识出法，用拟人法认识机器人。尽可能多做演示实验。

课时建议：本课用二课时，第一课时 1—5节 第二课时 探究性活动

一、     机器人的“大脑”

1、教材以科普的方式，广义地介绍了机器人的“大脑”

首先应让同学明白，机器人的“大脑”相当于人的“大脑”则机器人的指挥中心，机器人的所有行为、动作都是由它来指挥完成的。

第二，让学生明确知道，机器人的“大脑”就是一个微型电脑。

第三，让学生理解，机器人的“大脑”与计算机的关系。

关系第三，应让学生理解，既然机器人的大脑是微型电脑，那为什么还要计算机协助它工作？这是为了减小机器人大脑的体积，因此，它没有输入设备和大的存储设备，以及复杂的操作系统和编程系统。因为，我们需要一台计算机为机器人编写程序。

那么，程序怎么传给机器人呢？自然，需要一条专门的“通讯连接线”。

关于机器人和程序的关系，可以这样理解，刚生产出来的机器人，相当于刚出生的婴儿，什么都不懂，什么也不会，人需要学习，掌握知识。机器人也要学习，掌握知识，程序就相当于机器人的知识。

2、认识通用机器人主板和乐高机器人RCX

为了给同学直观的感受，教材以两种机器人，重点是乐高机器人具体地感知了机器人的大脑。

教学建议：最好以实物代替书中的插图。

在初步说到传感器时，可以说传感器相当于人的眼睛、耳朵、鼻子和手，可以感知环境及变化，机器人的输出装置，相当于人的脚、手、嘴，能行走，劳动和表达自己的意愿。

二、     机器人的“手”和“脚”

教材处理这一节，主要有以下几点意图，教学时应注意把握：

1、  机器人（主要指教学机器人）是由各种机械、电子元件、积木块等拼装成。这些元件本身起着支撑、平衡机器人的作用，它们相当于机器人的躯干、手、脚、骨骼等。

2、  初步认识拼装教学机器人的部件；

3、  机器人的“手”和“脚”既是运动器官，也是“触觉”器官。应防止学生机械的理解机器人，应告诉他们机器人可能不止两只手，眼睛也不一定只长在头上。因此，传感器可能被安装在任意合适的位置。

三、     机器人的“眼睛”

教材主要介绍了红外传感器，由于科学课中学了关系光的反射，同学们对红外线传感器的原理是可以理解的。

同时，教材还简单地介绍了光敏传感器。

教师可告诉学生，红外传感器，主要感知障碍物，如墙、树、木块等，光敏传感器分辨物体的颜色。但目前大多数的光敏传感器都不能准确识别物体的颜色，只能分辨颜色的深浅（灰度）

由于电子元件的精确度不高，还没有能模拟人眼功能的传感器，因此，一个机器人往往有多个眼睛，比较看不同方位的红外避障器，不同功能的眼睛，如看障碍物，分辨颜色，还没判断距离的超声波传感器等不同功能的“眼睛”。

四、     机器人也能听“听”会“说”

可类比录放机来说明机器人的“耳朵”和“嘴”。

五、     机器人的能源

大多数机器人的能源都来自电池，对此学生不难理解。

六、     探究活动——我的第一个乐高机器人

这一活动的目的是体验从无到有搭建一个最简单的机器人，并让它工作起来，需要哪些条件，要经历哪些操作步骤：

1、  让学生明白，一套完整的乐高机器人系统，需包括：

（1）       RCX微型电脑：装载程序，机器人的指挥中心

（2）       红外线发射器：连接计算机和机器人，传输入信息

（3）       乐高积木：搭建机器人

（4）       编程软件：编写控制程序

    这一步可结合前面复习，师生一起讨论完成。

2、  开始前的准备

（1）       安装软件

（2）       安装红外发射器

（3）       为RCX安装电池

（4）       为RCX下载固件

开始前的准备，建议由老师作简单介绍。重点应介绍什么是RCX固件，这里不一定要求学生会下载固件，只需要他们能看懂图9-17所示什么情况下表示RCX没有固件，什么情况下表示固件成功下载。

3、  组装第一个乐高机器人

教师指出，机器人的设计制作过程是一个循序渐进的过程，一般需要经历下面四个步骤：

（1）       设计和搭建：介绍乐高积木的特别，凸点和凹点可以相互扣紧。

（2）       创建程序

本部分的重点：介绍程序界面，重点介绍导航者级别1中各图标的意义，注意形象理解。

（3）       下载程序：讲清RCX四个控制按钮的作用。

（4）       调试机器人

第十课  与机器人“对话”

目的意义概述：前面已经了解和认识了机器人，那么，我们怎么才能让机器人按照人们的意愿工作呢？很自然地会问到，人们是怎样给机器人发布命令的呢？

当然我们得使用机器人能“听”的语言，虽然机器人只懂得由“0”和“1”组成的机器人语言，但机器人的翻译确懂得计算机语言。

本课通过仿真环境下，命令海龟机器人走正方形；通过下命令“机器虫”右转90度、右转180度，让同学体验如何为机器人编写程序，下载程序，并运动程序。

本课的重点是让同学体会如何分析问题，编写程序，让机器人完成人们的任务。难点是ROLBLAB虚拟环境的使用。

课时建议：2课时，第一课时，完成通用机器人仿真 第二课时，完成乐高机器人虚拟

一、给机器人请一个“翻译”

首先提出问题，你想机器人帮你做事吗？你最想机器人帮你做什么？

可是，机器人只懂得由“0”和“1”组成的机器人语言，听不懂你在说什么？怎么办呢？

通用机器人能懂得我们学过的什么语言？我们又可以用什么软件给乐高机器人发布命令？