小學(xué)五年級機器人編程課 9.《磨盤》教案

小學(xué)五年級機器人編程課9.《磨盤》教案主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容小學(xué)五年級機器人編程課9.《磨盤》教案：

本節(jié)課我們將圍繞機器人編程教材第五章《動力與運動》中的第二節(jié)“磨盤”進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容主要包括：

1.認(rèn)識磨盤的結(jié)構(gòu)與原理；

2.學(xué)習(xí)使用編程軟件控制機器人完成磨盤轉(zhuǎn)動任務(wù)；

3.掌握利用傳感器檢測磨盤轉(zhuǎn)動角度的方法；

4.培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和團隊協(xié)作能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與問題解決能力，通過磨盤項目實踐，掌握機器人編程的基本方法；

2.培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)，學(xué)會運用編程軟件及傳感器，實現(xiàn)機器人磨盤轉(zhuǎn)動任務(wù)；

3.培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作與溝通能力，分組合作完成磨盤項目，共同解決實際問題；

4.培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科整合能力，將數(shù)學(xué)、科學(xué)等知識融入機器人編程學(xué)習(xí)過程中。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已掌握了機器人編程的基本概念，熟悉編程軟件的使用，具備一定的編程基礎(chǔ)，了解傳感器的應(yīng)用，能完成簡單的機器人控制任務(wù)。

2.學(xué)生對機器人編程有較高的興趣，具有較強的動手操作能力和探索精神。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生表現(xiàn)出不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格，如視覺型、動手型和合作型，有利于豐富課堂互動和項目實踐。

3.學(xué)生在磨盤項目中可能遇到的困難和挑戰(zhàn)有：理解磨盤原理和結(jié)構(gòu)時存在困難；在編程過程中，對傳感器檢測和角度控制可能感到困惑；團隊協(xié)作中可能出現(xiàn)溝通不暢、分工不合理等問題。針對這些情況，教師應(yīng)給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和幫助。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

(1)講授法：通過講解磨盤的結(jié)構(gòu)與原理，為學(xué)生奠定理論基礎(chǔ)；

(2)討論法：針對磨盤項目中的實際問題，引導(dǎo)學(xué)生展開討論，培養(yǎng)問題解決能力；

(3)實驗法：組織學(xué)生進(jìn)行機器人編程操作，動手實踐，鞏固所學(xué)知識。

2.教學(xué)手段：

(1)多媒體設(shè)備：運用PPT、視頻等展示磨盤結(jié)構(gòu)、編程步驟及操作演示，提高教學(xué)直觀性；

(2)教學(xué)軟件：利用編程軟件進(jìn)行現(xiàn)場演示和指導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握操作方法；

(3)網(wǎng)絡(luò)資源：提供相關(guān)資料和案例，拓展學(xué)生視野，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過班級微信群發(fā)布磨盤結(jié)構(gòu)與原理的預(yù)習(xí)資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞磨盤項目，設(shè)計問題如“磨盤是如何轉(zhuǎn)動的？”“我們可以如何控制磨盤的角度？”等，啟發(fā)學(xué)生思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照要求，閱讀資料，了解磨盤的基礎(chǔ)知識。

-思考預(yù)習(xí)問題：對提出的問題進(jìn)行思考，記錄自己的理解。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)筆記或問題通過平臺提交。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生獨立探索，提升自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用微信群和在線平臺共享資源，監(jiān)控學(xué)習(xí)進(jìn)度。

作用與目的：

-讓學(xué)生提前接觸磨盤知識，為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和自主學(xué)習(xí)的能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過一個磨盤工作的視頻，引出本節(jié)課內(nèi)容。

-講解知識點：詳細(xì)講解磨盤的結(jié)構(gòu)、工作原理及編程控制方法。

-組織課堂活動：設(shè)計小組合作編程控制機器人磨盤轉(zhuǎn)動，角色扮演等。

-解答疑問：及時解答學(xué)生在操作過程中遇到的問題。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：積極參與課堂，對知識點提出疑問。

-參與課堂活動：在小組合作中，實踐編程控制磨盤轉(zhuǎn)動。

-提問與討論：針對難點問題，與同學(xué)和老師討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解，幫助學(xué)生理解磨盤的原理和編程方法。

-實踐活動法：通過小組合作，加強學(xué)生對磨盤控制技能的掌握。

-合作學(xué)習(xí)法：通過討論，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力。

作用與目的：

-加深對磨盤知識點的理解，掌握編程技能。

-通過實踐活動，提高學(xué)生動手解決問題的能力。

-增強學(xué)生的團隊協(xié)作和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置與磨盤相關(guān)的編程練習(xí)，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。

-提供拓展資源：推薦更多機器人編程學(xué)習(xí)資源，鼓勵學(xué)生深入研究。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給出建設(shè)性反饋。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成編程練習(xí)，鞏固課堂所學(xué)。

-拓展學(xué)習(xí)：利用推薦資源，探索更多機器人編程知識。

-反思總結(jié)：評價自己的學(xué)習(xí)效果，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：指導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生通過反思，促進(jìn)自我提升。

作用與目的：

-鞏固課堂所學(xué)，提升編程技能。

-拓寬知識視野，激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的興趣。

-培養(yǎng)學(xué)生自我評價和自我改進(jìn)的能力。知識點梳理1.磨盤的結(jié)構(gòu)與原理

-磨盤的組成部分：電機、齒輪、磨盤主體、傳感器等；

-磨盤的工作原理：電機通過齒輪傳遞動力，驅(qū)動磨盤轉(zhuǎn)動；

-傳感器的作用：檢測磨盤轉(zhuǎn)動角度，實現(xiàn)精確控制。

2.編程軟件的使用

-編程軟件的界面和功能：了解軟件的菜單、工具欄、編程區(qū)等；

-編程語言基礎(chǔ)：掌握編程語句、條件語句、循環(huán)語句等；

-編程控制磨盤轉(zhuǎn)動：編寫程序，實現(xiàn)磨盤的啟動、停止、轉(zhuǎn)動角度等功能。

3.傳感器檢測與角度控制

-傳感器的類型：了解角度傳感器、速度傳感器等；

-傳感器與編程軟件的連接：學(xué)習(xí)如何將傳感器數(shù)據(jù)讀取到編程軟件中；

-角度控制方法：掌握如何根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)調(diào)整磨盤轉(zhuǎn)動角度。

4.動手操作與團隊協(xié)作

-動手實踐：學(xué)會組裝、調(diào)試機器人磨盤，掌握基本操作技巧；

-團隊協(xié)作：分工合作，共同完成磨盤項目；

-問題解決：在操作過程中遇到問題時，學(xué)會查找資料、相互討論、求助老師等。

5.跨學(xué)科知識整合

-數(shù)學(xué)知識：運用角度、速度等概念，實現(xiàn)磨盤的精確控制；

-科學(xué)知識：了解電機、齒輪等物理原理，分析磨盤工作過程；

-信息技術(shù)：掌握編程語言和傳感器應(yīng)用，實現(xiàn)磨盤項目的自動化控制。

6.項目評價與反思

-項目評價標(biāo)準(zhǔn)：從技術(shù)、協(xié)作、創(chuàng)新等方面評價磨盤項目；

-反思與總結(jié)：回顧學(xué)習(xí)過程，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，提出改進(jìn)措施；

-成果展示：向同學(xué)和老師展示磨盤項目成果，分享學(xué)習(xí)心得。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)

-通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了磨盤的結(jié)構(gòu)、原理以及編程控制方法；

-掌握了使用編程軟件和傳感器實現(xiàn)磨盤轉(zhuǎn)動角度的精確控制；

-學(xué)會了在團隊協(xié)作中共同解決問題，提高了解決實際問題的能力。

2.當(dāng)堂檢測

（1）選擇題

1.以下哪個部分不屬于磨盤的結(jié)構(gòu)？

A.電機

B.齒輪

C.傳感器

D.屏幕

2.以下哪個選項不是傳感器的作用？

A.檢測磨盤轉(zhuǎn)動角度

B.控制磨盤轉(zhuǎn)動速度

C.讀取編程軟件指令

D.實現(xiàn)磨盤的精確控制

（2）簡答題

3.請簡要說明磨盤的工作原理。

4.請列舉三種編程控制磨盤轉(zhuǎn)動的方法。

（3）操作題

5.請同學(xué)們分組，利用編程軟件和傳感器，完成以下任務(wù)：

-控制磨盤從0度轉(zhuǎn)到90度；

-從90度轉(zhuǎn)到180度；

-從180度轉(zhuǎn)到360度，并停止。

（4）團隊協(xié)作評價

6.請各小組從以下方面評價本組成員在磨盤項目中的表現(xiàn)：

-溝通能力；

-動手操作能力；

-問題解決能力；

-創(chuàng)新思維。

當(dāng)堂檢測答案：

1.D

2.C

3.磨盤的工作原理：電機通過齒輪傳遞動力，驅(qū)動磨盤轉(zhuǎn)動。傳感器檢測磨盤轉(zhuǎn)動角度，實現(xiàn)精確控制。

4.編程控制磨盤轉(zhuǎn)動的方法：

-使用編程語句控制磨盤啟動、停止；

-利用條件語句實現(xiàn)磨盤轉(zhuǎn)動角度的控制；

-通過循環(huán)語句實現(xiàn)磨盤連續(xù)轉(zhuǎn)動。

5.操作題根據(jù)實際情況評分。

6.團隊協(xié)作評價根據(jù)各小組自評結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和反饋。教學(xué)反思在本次磨盤項目教學(xué)中，我觀察到學(xué)生們對機器人編程的興趣濃厚，他們積極參與課堂活動，勇于提問和表達(dá)自己的觀點。以下是我對教學(xué)的幾點反思：

1.教學(xué)方法的選擇：我采用了講授法、討論法和實驗法等多種教學(xué)方法，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。從課堂表現(xiàn)來看，學(xué)生們在小組討論和實驗操作環(huán)節(jié)表現(xiàn)出了很高的積極性，但在講授環(huán)節(jié)，部分學(xué)生的注意力不夠集中。在今后的教學(xué)中，我需要更加注重講授內(nèi)容的趣味性和互動性，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)：在課前預(yù)習(xí)和課后拓展環(huán)節(jié)，我鼓勵學(xué)生自主閱讀資料、思考和總結(jié)。從學(xué)生的預(yù)習(xí)成果和課后作業(yè)來看，他們在自主學(xué)習(xí)方面取得了較好的效果。但仍有個別學(xué)生在自主閱讀和思考方面存在困難，我需要在課堂上加強對這部分學(xué)生的關(guān)注和指導(dǎo)。

3.團隊協(xié)作與溝通能力的培養(yǎng)：在磨盤項目中，學(xué)生們分組合作，共同解決問題。從課堂觀察來看，大部分學(xué)生能夠積極參與團隊討論，共同完成項目任務(wù)。但也有部分學(xué)生在團隊中表現(xiàn)較為沉默，溝通能力有待提高。在今后的教學(xué)中，我將加強對學(xué)生團隊協(xié)作和溝通能力的培養(yǎng)，鼓勵他們勇于發(fā)表自己的觀點。

4.教學(xué)難點的突破：在磨盤項目中，角度控制和傳感器使用是學(xué)生普遍感到困惑的部分。在教學(xué)中，我通過詳細(xì)講解和現(xiàn)場演示，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識點。但從學(xué)生的操作情況來看，這部分內(nèi)容仍需要進(jìn)一步加強練習(xí)和指導(dǎo)。在接下來的教學(xué)中，我會增加相關(guān)練習(xí)題，讓學(xué)生在實踐中不斷提高。

5.教學(xué)評價的改進(jìn)：本次教學(xué)中，我采用了選擇題、簡答題、操作題和團隊協(xié)作評價等多種評價方式。從評價結(jié)果來看，學(xué)生對磨盤項目的掌握情況較好。但在評價過程中，我也發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對評價標(biāo)準(zhǔn)不夠明確，導(dǎo)致評價結(jié)果存在一定主觀性。在今后的教學(xué)中，我需要加強對評價標(biāo)準(zhǔn)的解釋和引導(dǎo)，提高評價的客觀性和有效性。

6.課堂氛圍的營造：在本次教學(xué)中，我努力營造輕松、愉快的課堂氛圍，鼓勵學(xué)生積極參與。從課堂表現(xiàn)來看，學(xué)生們在輕松的氛圍中更加敢于表達(dá)和嘗試。但在部分環(huán)節(jié)，課堂氛圍過于活躍，導(dǎo)致部分學(xué)生注意力分散。在今后的教學(xué)中，我需要適度調(diào)整課堂氛圍，確保學(xué)生既能積極參與，又能保持專注。重點題型整理題目：請編寫一段程序，控制磨盤從0度轉(zhuǎn)到90度，然后從90度轉(zhuǎn)到180度，最后從180度轉(zhuǎn)到360度并停止。

參考答案：

```python

#控制磨盤從0度轉(zhuǎn)到90度

motor.run_to_position(90)

#控制磨盤從90度轉(zhuǎn)到180度

motor.run_to_position(180)

#控制磨盤從180度轉(zhuǎn)到360度并停止

motor.run_to_position(360)

motor.stop()

```

2.利用傳感器檢測磨盤轉(zhuǎn)動角度

題目：請編寫一段程序，利用角度傳感器檢測磨盤當(dāng)前的轉(zhuǎn)動角度，并在控制臺輸出。

參考答案：

```python

#初始化角度傳感器

angle_sensor=ev3.ev3dev.ev3.Sensor()

#檢測磨盤當(dāng)前的轉(zhuǎn)動角度

angle=angle_sensor.value()

#在控制臺輸出

print("當(dāng)前的磨盤轉(zhuǎn)動角度為：",angle)

```

3.磨盤項目的團隊協(xié)作

題目：請描述在磨盤項目中，你是如何與團隊成員進(jìn)行溝通和協(xié)作的？

參考答案：

在磨盤項目中，我們團隊成員之間進(jìn)行了有效的溝通和協(xié)作。首先，我們明確了各自的任務(wù)分工，確保每個人都知道自己的職責(zé)。其次，在編程和操作過程中，我們經(jīng)常討論和交流，分享彼此的想法和經(jīng)驗。最后，在項目完成后，我們進(jìn)行了總結(jié)和反思，互相提出改進(jìn)建議，以便更好地合作。

4.磨盤項目的創(chuàng)新思維

題目：請舉例說明在磨盤項目中，你是如何運用創(chuàng)新思維解決問題的？

參考答案：

在磨盤項目中，我們遇到了一個問題：如何讓磨盤在轉(zhuǎn)動過程中保持穩(wěn)定。經(jīng)過思考，我們提出了一個創(chuàng)新方案：在磨盤底部增加一個平衡裝置，使其在轉(zhuǎn)動過程中保持平衡。通過實際操作，我們發(fā)現(xiàn)這個方案非常有效，磨盤在轉(zhuǎn)動過程中穩(wěn)定了許多。

5.磨盤項目的跨學(xué)科知識整合

題目：請舉例說明在磨盤項目中，你是如何將數(shù)學(xué)、科學(xué)和信息技術(shù)等跨學(xué)科知識整合到一起的？

參考答案：

在磨盤項目中，我們綜合運用了數(shù)學(xué)、科學(xué)和信息技術(shù)等跨學(xué)科知識。例如，在控制磨盤轉(zhuǎn)動角度時，我們運用了數(shù)學(xué)中的角度計算；在分析磨盤工作原理時，我們運用了科學(xué)中的物理原理；在編程控制磨盤時，我們運用了信息技術(shù)中的編程語言和傳感器應(yīng)用。通過跨學(xué)科知識的整合，我們成功地實現(xiàn)了磨盤項目的自動化控制。板書