小學五年級機器人編程課 6.《八音盒》活動教學設計

小學五年級機器人編程課6.《八音盒》活動教學設計學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內容本節(jié)課選自小學五年級機器人編程教材第6章《八音盒》。教學內容主要包括：1.了解八音盒的構造和原理；2.學習使用編程軟件控制八音盒演奏音樂；3.掌握八音盒演奏音樂的編程技巧；4.培養(yǎng)創(chuàng)新思維和團隊合作能力。通過本節(jié)課的學習，學生將能夠獨立完成八音盒演奏音樂的編程任務，并在此基礎上進行創(chuàng)意改編。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標包括：1.培養(yǎng)計算思維，通過編程控制八音盒，使學生理解程序與設備之間的邏輯關系；2.發(fā)展創(chuàng)新能力，鼓勵學生嘗試不同編程方法，創(chuàng)作個性化音樂作品；3.提高問題解決能力，使學生能夠分析并解決編程過程中遇到的問題；4.強化團隊合作意識，培養(yǎng)學生協(xié)作完成項目的能力。通過實現這些核心素養(yǎng)目標，幫助學生全面提升綜合素質，為未來發(fā)展奠定基礎。教學難點與重點1.教學重點

-掌握八音盒的基本原理及其在編程中的實現方法。

-學會使用編程軟件編寫控制八音盒的音樂程序。

-理解并運用音樂編程中的循環(huán)、條件語句等核心概念。

-通過實際操作，培養(yǎng)學生動手能力和解決問題的能力。

例如，學生需要掌握如何通過編寫代碼來控制八音盒演奏不同的音符，以及如何使用循環(huán)結構來簡化重復音符的編程工作。

2.教學難點

-理解八音盒編程中的時間控制，如音符時長和休止符的處理。

-編程中的邏輯思維，如何將音樂序列轉化為編程語言。

-調試程序，找出并修正編程中的錯誤。

-在團隊合作中，如何分配任務和有效溝通。

例如，學生在編程時可能會遇到音符時長設置不正確，導致音樂節(jié)奏混亂的問題。此外，學生在團隊合作中可能會因為溝通不暢而導致工作進度緩慢，這些都是需要教師指導的難點內容。教學資源-軟硬件資源：機器人編程軟件、八音盒硬件套裝、計算機。

-課程平臺：學校局域網內教學平臺，用于發(fā)布任務和收集學生作品。

-信息化資源：電子白板、教學PPT、教學視頻、音樂素材庫。

-教學手段：講授、示范、小組合作、任務驅動、實時反饋、作品展示。教學過程第一環(huán)節(jié)：導入新課

同學們，大家好！今天我們將要學習一個新的機器人編程項目——八音盒。在開始之前，我想請大家回憶一下，我們之前學習的編程知識都有哪些？（稍作等待）很好，有同學提到了循環(huán)、條件語句等，這些都是我們今天編程八音盒的基礎。那么，大家知道八音盒是如何工作的嗎？它又能通過我們的編程做些什么有趣的事情呢？

第二環(huán)節(jié)：探究八音盒原理

首先，我們來了解一下八音盒的構造和原理。請同學們看看手中的八音盒，它由哪些部分組成呢？（引導學生回答）是的，它由音梳、調音輪、驅動機構和外殼等部分構成。當八音盒轉動時，音梳上的凸起點會撥動調音輪上的金屬片，從而發(fā)出悅耳的旋律。那么，我們如何通過編程來控制八音盒演奏我們喜歡的音樂呢？

第三環(huán)節(jié)：編程實踐

1.打開編程軟件，新建一個項目。

2.導入八音盒的硬件模塊。

3.設置音符和時長。例如，我們可以使用一個循環(huán)結構來播放《小星星》的旋律。

4.編寫代碼，控制八音盒演奏音樂。

5.調試代碼，確保程序能夠正常運行。

第四環(huán)節(jié)：小組合作

現在，請同學們分組進行討論和編程實踐。每個小組需要完成以下任務：

1.共同創(chuàng)作一首簡短的音樂作品。

2.編寫程序，讓八音盒演奏這首作品。

3.遇到問題時，小組成員要相互幫助，共同解決。

4.完成作品后，進行展示和分享。

（在學生實踐過程中，我會巡回指導，解答疑問，幫助學生解決問題。）

第五環(huán)節(jié)：作品展示

現在，請各小組展示他們的作品。同學們可以相互欣賞、學習，并提出改進意見。

第六環(huán)節(jié)：總結與拓展

1.嘗試編寫更復雜的音樂作品。

2.結合其他傳感器，如光線、聲音傳感器，使八音盒具有更多互動性。

3.探索更多編程技巧，提高編程能力。

今天的課程就到這里，希望同學們能夠課后繼續(xù)練習，不斷提高自己的編程技能。下課！教學資源拓展1.拓展資源：

-探索其他類型的機器人音樂創(chuàng)作，如使用Scratch等圖形化編程軟件進行音樂編程。

-了解電子樂器的工作原理，如電子琴、合成器等。

-閱讀有關音樂理論的基礎書籍，增強學生對音樂構成的理解。

-參觀科技館或機器人展覽，了解機器人技術在音樂領域的應用。

-觀看教育視頻，學習其他國家和地區(qū)的學生如何進行機器人音樂編程。

2.拓展建議：

-利用課外時間，嘗試使用不同的編程軟件或硬件來創(chuàng)作音樂，比較它們的優(yōu)缺點。

-與同學或家長一起探討音樂創(chuàng)作中遇到的問題，分享解決問題的經驗。

-通過繪制樂譜，加深對音符、節(jié)奏、音程等音樂元素的理解。

-嘗試將音樂編程與其他學科結合起來，如數學（音階與頻率的關系）、物理（聲音的傳播）等，進行跨學科學習。

-參加學?；蛏鐓^(qū)的音樂和編程俱樂部，與志同道合的同學一起交流學習。

-定期進行作品展示，邀請老師、同學和家長給予評價和建議，不斷提高自己的創(chuàng)作水平。課堂小結，當堂檢測今天我們學習了機器人編程中的八音盒項目，通過編程讓八音盒演奏音樂，鍛煉了我們的計算思維和創(chuàng)新能力。下面我們來回顧一下本節(jié)課的主要內容：

1.八音盒的構造和原理。

2.使用編程軟件控制八音盒演奏音樂。

3.編程技巧，如循環(huán)、條件語句在音樂編程中的應用。

4.團隊合作完成音樂作品的編程和調試。

一、選擇題

1.八音盒的主要組成部分不包括以下哪一項？

A.音梳B.調音輪C.驅動機構D.顯示屏

2.以下哪個編程結構可以簡化重復音符的編寫？

A.循環(huán)結構B.條件語句C.函數D.變量

二、簡答題

1.請簡要描述八音盒的工作原理。

2.請舉例說明循環(huán)結構在音樂編程中的應用。

三、編程實踐題

1.編寫一個簡單的程序，讓八音盒演奏《兩只老虎》的旋律。

2.嘗試修改上述程序的音符時長，觀察音樂的變化。

同學們，請認真完成檢測題，這將有助于鞏固今天所學的知識。完成后，我們可以相互交流答案，共同進步。下節(jié)課，我們將繼續(xù)深入學習機器人編程，探索更多有趣的編程項目。典型例題講解例題1：編寫程序，讓八音盒演奏一首歌的旋律，要求至少使用一個循環(huán)結構。

解答：

```

for(inti=0;i<4;i++){

playNote(C4,quarterNote);

}

for(inti=0;i<4;i++){

playNote(D4,quarterNote);

}

for(inti=0;i<4;i++){

playNote(E4,quarterNote);

}

playNote(C4,wholeNote);

```

這首旋律是《小星星》的前四句，通過循環(huán)結構簡化了重復音符的編寫。

例題2：編寫程序，使用條件語句實現八音盒演奏《兩只老虎》的旋律，要求根據不同的條件播放不同的音符。

解答：

```

intnote=1;

if(note==1){

playNote(C4,quarterNote);

}elseif(note==2){

playNote(D4,quarterNote);

}elseif(note==3){

playNote(E4,quarterNote);

}else{

playNote(F4,quarterNote);

}

```

例題3：編寫程序，讓八音盒演奏一個包含休止符的旋律。

解答：

```

playNote(C4,quarterNote);

rest(halfNote);

playNote(D4,quarterNote);

rest(quarterNote);

playNote(E4,quarterNote);

rest(quarterNote);

playNote(C4,wholeNote);

```

在這個例子中，`rest()`函數用于表示休止符，使旋律更加豐富。

例題4：編寫程序，使用循環(huán)和條件語句結合的方式，讓八音盒演奏《生日歌》的旋律。

解答：

```

for(inti=0;i<4;i++){

if(i==1||i==3){

playNote(C4,eighthNote);

}else{

playNote(C4,quarterNote);

}

}

for(inti=0;i<4;i++){

if(i==1||i==3){

playNote(D4,eighthNote);

}else{

playNote(D4,quarterNote);

}

}

//添加其他音符和循環(huán)結構，完成整首《生日歌》的旋律

```

例題5：編寫程序，讓八音盒演奏一個具有不同音長（如二分音符、四分音符、八分音符）的旋律。

解答：

```

playNote(C4,halfNote);

playNote(D4,quarterNote);

playNote(E4,eighthNote);

playNote(F4,quarterNote);

playNote(G4,halfNote);

```

在這個例子中，我們使用了不同長度的音符，使旋律更加多樣和動聽。板書設計1.標題：《八音盒》編程活動

2.主要內容：

-八音盒構造與原理

-音梳

-調音輪

-驅動機構

-編程控制要點

-音符與時長

-循環(huán)結構

-條件語句

-編程實踐