2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程 第16課機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)-說(shuō)課稿

2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第16課機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)-說(shuō)課稿主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為《2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程》第16課“機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)”。本節(jié)課通過(guò)設(shè)計(jì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，讓學(xué)生掌握基本編程技能，鍛煉邏輯思維和團(tuán)隊(duì)合作能力。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課與上一節(jié)課“基礎(chǔ)編程”相關(guān)，學(xué)生需運(yùn)用已學(xué)的基礎(chǔ)編程知識(shí)，如變量、循環(huán)、條件判斷等，完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的編程。同時(shí)，本節(jié)課還涉及到了傳感器應(yīng)用，如紅外傳感器、超聲波傳感器等，這些內(nèi)容與學(xué)生的物理知識(shí)有關(guān)聯(lián)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，通過(guò)編程實(shí)踐，讓學(xué)生學(xué)會(huì)將復(fù)雜問(wèn)題分解為簡(jiǎn)單步驟，逐步解決問(wèn)題。

2.提升學(xué)生的邏輯推理能力，通過(guò)設(shè)計(jì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的邏輯思維。

3.增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，鼓勵(lì)學(xué)生在編程過(guò)程中發(fā)揮創(chuàng)意，解決實(shí)際問(wèn)題。

4.強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，通過(guò)小組合作完成項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生相互協(xié)作、共同進(jìn)步的意識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-重點(diǎn)掌握使用mixly軟件編寫(xiě)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的程序。

-理解傳感器在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，如紅外傳感器檢測(cè)障礙物。

-能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目需求，設(shè)計(jì)合理的程序邏輯，包括循環(huán)、條件判斷等。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-理解傳感器的工作原理和編程接口，將其與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)結(jié)合。

-在編程中靈活運(yùn)用變量、函數(shù)等高級(jí)編程概念，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)邏輯。

-分析和解決程序運(yùn)行中的錯(cuò)誤，提高問(wèn)題診斷和調(diào)試能力。

-在小組合作中，協(xié)調(diào)溝通，共同解決編程問(wèn)題，提升團(tuán)隊(duì)合作技能。

-舉例：例如，在編寫(xiě)機(jī)器人避開(kāi)障礙物的程序時(shí)，難點(diǎn)在于如何精確地控制傳感器的讀取范圍，以及如何設(shè)計(jì)程序使機(jī)器人能夠準(zhǔn)確響應(yīng)傳感器的信號(hào)，從而安全地避開(kāi)障礙物。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)步驟師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：mixly創(chuàng)意編程軟件、機(jī)器人教具（如Arduino機(jī)器人套件）、紅外傳感器、超聲波傳感器等。

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，用于上傳教學(xué)資料和作業(yè)提交。

-信息化資源：在線編程教程、機(jī)器人編程案例庫(kù)、傳感器工作原理視頻資料。

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備（如投影儀、電腦）、實(shí)物教具展示、小組合作學(xué)習(xí)空間。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課

（1）同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)編程知識(shí)，今天我們將一起探索如何用編程來(lái)控制機(jī)器人完成一些有趣的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。請(qǐng)大家回憶一下，我們學(xué)習(xí)了哪些編程概念？

（2）提問(wèn)：什么是編程？編程對(duì)我們有什么意義？

（3）通過(guò)互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到編程是一種解決問(wèn)題、創(chuàng)造工具的能力。

二、新課講授

1.傳感器與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)

（1）同學(xué)們，今天我們要學(xué)習(xí)的第一個(gè)重點(diǎn)是傳感器在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。請(qǐng)大家拿出你們的傳感器教具，觀察一下它的外觀和結(jié)構(gòu)。

（2）展示傳感器的工作原理圖，引導(dǎo)學(xué)生理解紅外傳感器、超聲波傳感器等的工作原理。

（3）提問(wèn)：傳感器在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中有什么作用？

（4）通過(guò)實(shí)例講解，如機(jī)器人避障、跟隨路徑等，讓學(xué)生了解傳感器在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

2.編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)

（1）接下來(lái)，我們將學(xué)習(xí)如何使用mixly軟件編寫(xiě)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的程序。

（2）展示mixly軟件界面，講解軟件的基本功能和使用方法。

（3）提問(wèn)：如何使用mixly編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序？

（4）以一個(gè)實(shí)例程序?yàn)槔?，詳?xì)講解程序的結(jié)構(gòu)、變量、循環(huán)、條件判斷等編程概念。

（5）讓學(xué)生嘗試編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序，教師巡回指導(dǎo)。

3.復(fù)雜運(yùn)動(dòng)邏輯的實(shí)現(xiàn)

（1）在了解了基礎(chǔ)編程知識(shí)后，我們將進(jìn)一步學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)邏輯。

（2）講解函數(shù)、變量等高級(jí)編程概念，并舉例說(shuō)明其在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序中的應(yīng)用。

（3）提問(wèn)：如何使用函數(shù)來(lái)簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)？

（4）通過(guò)實(shí)例講解，如機(jī)器人繞圈、跳躍等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生掌握復(fù)雜運(yùn)動(dòng)邏輯的實(shí)現(xiàn)方法。

（5）讓學(xué)生嘗試編寫(xiě)一個(gè)包含復(fù)雜運(yùn)動(dòng)邏輯的程序，教師巡回指導(dǎo)。

三、小組合作學(xué)習(xí)

1.分組討論

（1）將學(xué)生分成小組，每組分配一個(gè)具體的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。

（2）要求小組成員共同討論，確定項(xiàng)目的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)方案。

（3）教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問(wèn)。

2.編程實(shí)踐

（1）每組根據(jù)討論結(jié)果，開(kāi)始編寫(xiě)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序。

（2）教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決編程問(wèn)題。

（3）鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流，共同進(jìn)步。

四、成果展示與評(píng)價(jià)

1.各組展示完成的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。

（1）每組派代表向全班介紹項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

（2）其他組同學(xué)提出問(wèn)題，展示者解答。

2.教師對(duì)學(xué)生的編程成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（1）評(píng)價(jià)學(xué)生編程的準(zhǔn)確性、程序的可讀性、功能的完整性等方面。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)步。

五、課堂小結(jié)

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)傳感器在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用、編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)邏輯的實(shí)現(xiàn)等要點(diǎn)。

2.提問(wèn)：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家有什么收獲？

3.教師進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)編程在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，以及對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)和生活的重要性。

六、課后作業(yè)

1.完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

2.嘗試編寫(xiě)一個(gè)包含更多復(fù)雜運(yùn)動(dòng)邏輯的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序。

3.與家長(zhǎng)分享所學(xué)內(nèi)容，共同關(guān)注編程教育的重要性。知識(shí)點(diǎn)梳理1.編程基礎(chǔ)概念

-變量的定義和使用

-循環(huán)語(yǔ)句（如for、while）的應(yīng)用

-條件判斷語(yǔ)句（如if、else）的使用

-函數(shù)的定義和調(diào)用

-數(shù)組和字符串的基本操作

2.傳感器應(yīng)用

-紅外傳感器的原理和編程接口

-超聲波傳感器的原理和編程接口

-光電傳感器的基本使用

-溫度傳感器和濕度傳感器的數(shù)據(jù)讀取

3.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制

-機(jī)器人基本移動(dòng)指令（如前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎）

-機(jī)器人速度控制（如設(shè)定速度、調(diào)整速度）

-機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃

-機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)（如到達(dá)終點(diǎn)、遇到障礙物）

4.mixly軟件使用

-mixly軟件界面介紹

-基本編程塊的使用

-高級(jí)編程塊的應(yīng)用

-軟件調(diào)試和錯(cuò)誤處理

5.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

-機(jī)器人運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目目標(biāo)設(shè)定

-項(xiàng)目需求分析

-項(xiàng)目解決方案設(shè)計(jì)

-項(xiàng)目實(shí)施與測(cè)試

6.團(tuán)隊(duì)合作與溝通

-小組分工與合作

-項(xiàng)目討論與決策

-溝通技巧與問(wèn)題解決

-團(tuán)隊(duì)成員間的相互支持與鼓勵(lì)

7.編程思維培養(yǎng)

-問(wèn)題分解與抽象

-邏輯思維與推理

-創(chuàng)新思維與設(shè)計(jì)

-解決問(wèn)題與反思

8.編程實(shí)踐與拓展

-編程實(shí)踐的重要性

-編程拓展項(xiàng)目選擇

-編程競(jìng)賽與展示

-編程社區(qū)與資源獲取內(nèi)容邏輯關(guān)系1.編程基礎(chǔ)與傳感器應(yīng)用

①變量的定義與使用：變量的作用、類型、初始化和賦值。

②傳感器原理：紅外傳感器、超聲波傳感器的工作原理。

③編程接口：傳感器在mixly軟件中的編程接口和調(diào)用方法。

2.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與編程實(shí)現(xiàn)

①基本移動(dòng)指令：前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等基本運(yùn)動(dòng)指令。

②速度控制：設(shè)定速度、調(diào)整速度的方法。

③運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃：路徑規(guī)劃的原理和實(shí)現(xiàn)步驟。

3.復(fù)雜運(yùn)動(dòng)邏輯與高級(jí)編程概念

①循環(huán)語(yǔ)句：for、while循環(huán)的使用和優(yōu)化。

②條件判斷語(yǔ)句：if、else條件判斷的使用和嵌套。

③函數(shù)：函數(shù)的定義、調(diào)用和參數(shù)傳遞。

4.mixly軟件操作與項(xiàng)目設(shè)計(jì)

①軟件界面：mixly軟件的主要界面和功能區(qū)域。

②編程塊：基本編程塊和高級(jí)編程塊的使用。

③調(diào)試與錯(cuò)誤處理：程序調(diào)試的方法和常見(jiàn)錯(cuò)誤類型。

5.團(tuán)隊(duì)合作與溝通

①小組分工：團(tuán)隊(duì)成員的角色和責(zé)任。

②項(xiàng)目討論：討論方法、決策過(guò)程和溝通技巧。

③相互支持：團(tuán)隊(duì)成員間的鼓勵(lì)和幫助。

6.編程思維培養(yǎng)與實(shí)際問(wèn)題解決

①問(wèn)題分解：將復(fù)雜問(wèn)題分解為簡(jiǎn)單步驟。

②邏輯思維：運(yùn)用邏輯推理解決問(wèn)題。

③創(chuàng)新思維：發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計(jì)創(chuàng)新解決方案。

7.編程實(shí)踐與拓展

①實(shí)踐重要性：編程實(shí)踐在技能提升中的作用。

②拓展項(xiàng)目：選擇合適的拓展項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐。

③競(jìng)賽與展示：參與編程競(jìng)賽和成果展示的重要性。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)：我們嘗試將理論教學(xué)與實(shí)踐操作相結(jié)合，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中學(xué)習(xí)編程，這樣可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的動(dòng)手能力。

2.個(gè)性化教學(xué)：根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，我們采用分層教學(xué)的方法，為不同水平的學(xué)生提供適合他們的學(xué)習(xí)內(nèi)容和難度，以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生參與度不足：在實(shí)際教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生在編程實(shí)踐中參與度不高，可能是因?yàn)閷?duì)編程有一定的恐懼感或者對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目缺乏興趣。

2.教學(xué)資源有限：我們的教學(xué)資源相對(duì)有限，比如機(jī)器人教具和編程軟件的更新速度較慢，這可能會(huì)限制學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.評(píng)價(jià)方式單一：目前的評(píng)價(jià)方式主要依賴于學(xué)生的作業(yè)和項(xiàng)目展示，缺乏對(duì)學(xué)生編程過(guò)程中的思維和創(chuàng)意的評(píng)價(jià)，這可能不利于全面評(píng)估學(xué)生的編程能力。

反思改進(jìn)措施（三）

1.提高學(xué)生參與度：為了提高學(xué)生的參與度，我們可以嘗試引入更多有趣的編程項(xiàng)目和挑戰(zhàn)，同