深圳市青少年宮spike機(jī)器人課程 第三課 360°風(fēng)扇-教學(xué)設(shè)計(jì)

深圳市青少年宮spike機(jī)器人課程第三課360°風(fēng)扇-教學(xué)設(shè)計(jì)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒃O(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“360°風(fēng)扇”為主題，結(jié)合學(xué)生已掌握的spike機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)，通過實(shí)踐操作讓學(xué)生深入了解風(fēng)扇的搭建與編程。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，以課本為依據(jù)，通過以下步驟展開教學(xué)：

1.導(dǎo)入：通過展示生活中常見的360°風(fēng)扇，引發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人應(yīng)用的好奇心。

2.知識(shí)講解：簡(jiǎn)要介紹風(fēng)扇的工作原理、搭建方法及編程技巧。

3.實(shí)踐操作：指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行風(fēng)扇搭建，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與美觀性。

4.編程調(diào)試：引導(dǎo)學(xué)生編寫程序，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的360°旋轉(zhuǎn)。

5.總結(jié)評(píng)價(jià)：展示各組作品，評(píng)價(jià)風(fēng)扇的搭建與編程效果，鼓勵(lì)創(chuàng)新思維。

課程設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、邏輯思維及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)spike機(jī)器人課程打下基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、科學(xué)精神、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)合作能力。通過以下目標(biāo)實(shí)現(xiàn)：

1.信息意識(shí)：培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取、分析并運(yùn)用spike機(jī)器人相關(guān)知識(shí)的意識(shí)。

2.科學(xué)精神：引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和問題解決能力。

3.創(chuàng)新能力：鼓勵(lì)學(xué)生在風(fēng)扇搭建與編程過程中發(fā)揮創(chuàng)意，探索新的解決方案。

4.團(tuán)隊(duì)合作能力：在實(shí)踐操作中，培養(yǎng)學(xué)生與他人協(xié)作、溝通、共享成果的能力。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了spike機(jī)器人的基本搭建方法、基礎(chǔ)編程指令，以及簡(jiǎn)單的傳感器使用技巧。

2.學(xué)習(xí)興趣：學(xué)生對(duì)機(jī)器人制作和編程表現(xiàn)出濃厚興趣，喜歡通過動(dòng)手實(shí)踐來解決問題。

學(xué)習(xí)能力：學(xué)生具備一定的邏輯思維和空間想象力，能夠跟隨指導(dǎo)進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程和搭建。

學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生偏好互動(dòng)式學(xué)習(xí)，喜歡在團(tuán)隊(duì)中交流分享，對(duì)直觀演示和操作實(shí)踐反應(yīng)積極。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-在風(fēng)扇搭建過程中，可能會(huì)遇到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題，需要反復(fù)調(diào)試以達(dá)到預(yù)期效果。

-編程時(shí)，學(xué)生可能難以理解復(fù)雜的邏輯關(guān)系，需要引導(dǎo)其逐步分解問題，逐步實(shí)現(xiàn)功能。

-面對(duì)團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)生可能存在溝通不暢、分工不明確等問題，需要培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作習(xí)慣。四、教學(xué)資源-SpikePrime機(jī)器人套裝

-編程軟件（如Scratch或SPIKEPrime編程環(huán)境）

-投影儀及電腦

-教學(xué)PPT

-課程操作手冊(cè)

-360°風(fēng)扇模型

-實(shí)踐操作指導(dǎo)文檔

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作工具（如任務(wù)分配表）五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括本節(jié)課的360°風(fēng)扇搭建與編程的基礎(chǔ)知識(shí)PPT和示例視頻。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：提出如“風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的原理是什么？”、“如何通過編程控制風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)？”等探究性問題。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺(tái)的預(yù)習(xí)任務(wù)提交功能，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)完成情況。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生自行觀看視頻和PPT，了解風(fēng)扇的工作原理和基本編程指令。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生思考教師提出的問題，并記錄下自己的答案和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題通過在線平臺(tái)提交給教師。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主探索，培養(yǎng)獨(dú)立解決問題的能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源的有效傳遞和進(jìn)度監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過展示實(shí)際應(yīng)用的360°風(fēng)扇，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解風(fēng)扇搭建的注意事項(xiàng)和編程邏輯。

-組織課堂活動(dòng)：分組進(jìn)行風(fēng)扇搭建和編程實(shí)踐，解決實(shí)際操作中的問題。

-解答疑問：針對(duì)學(xué)生操作過程中的疑問，提供及時(shí)的幫助和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生跟隨教師的講解，思考如何將理論應(yīng)用于實(shí)踐。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生分組合作，完成風(fēng)扇的搭建和編程任務(wù)。

-提問與討論：學(xué)生在實(shí)踐中遇到問題時(shí)，提出疑問并參與小組討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解幫助學(xué)生理解風(fēng)扇搭建和編程的理論知識(shí)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)際操作，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握風(fēng)扇的控制技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，布置相關(guān)的編程練習(xí)題，鞏固學(xué)生對(duì)風(fēng)扇控制的理解。

-提供拓展資源：提供額外的編程教程和相關(guān)書籍，供有興趣的學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：批改學(xué)生作業(yè)，給出具體反饋，指導(dǎo)學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)，通過實(shí)踐加深對(duì)風(fēng)扇編程的理解。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用教師提供的資源，進(jìn)行額外的學(xué)習(xí)和探索。

-反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，提升自我學(xué)習(xí)能力。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生通過反思總結(jié)，提升學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

本節(jié)課的重難點(diǎn)在于風(fēng)扇的精確搭建和編程控制，通過課前預(yù)習(xí)、課中實(shí)踐和課后拓展，幫助學(xué)生逐步掌握這些技能。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠熟練掌握360°風(fēng)扇的搭建方法，了解其工作原理，并能夠運(yùn)用編程軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制編程。他們能夠理解風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)機(jī)制，以及如何通過編程實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的啟動(dòng)、停止和速度調(diào)節(jié)。

2.技能提升：學(xué)生在動(dòng)手搭建風(fēng)扇的過程中，提升了空間想象力和動(dòng)手操作能力。在編程實(shí)踐中，他們學(xué)會(huì)了如何使用循環(huán)、條件判斷等編程結(jié)構(gòu)，以及如何調(diào)試程序來解決問題，從而提高了邏輯思維和問題解決能力。

3.創(chuàng)新意識(shí)：學(xué)生在完成基本的風(fēng)扇搭建和編程任務(wù)后，能夠根據(jù)自己的興趣進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)，比如添加傳感器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能，或是設(shè)計(jì)獨(dú)特的風(fēng)扇外觀，這激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和設(shè)計(jì)思維。

4.團(tuán)隊(duì)協(xié)作：在小組合作完成任務(wù)的過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何與同伴溝通、分工合作，共同解決問題。他們能夠有效地在團(tuán)隊(duì)中分享自己的想法，傾聽他人的意見，并在合作中達(dá)成共識(shí)。

5.自主學(xué)習(xí)：通過課前預(yù)習(xí)和課后拓展學(xué)習(xí)，學(xué)生養(yǎng)成了自主獲取知識(shí)的好習(xí)慣。他們能夠主動(dòng)查找資料，通過視頻、文檔等資源來拓展自己的知識(shí)面，提高了自主學(xué)習(xí)能力。

6.科學(xué)態(tài)度：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，逐步形成了科學(xué)的研究態(tài)度。他們對(duì)待實(shí)驗(yàn)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)待問題積極探究，對(duì)待結(jié)果客觀分析，學(xué)會(huì)了基于事實(shí)和數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和推理。

7.應(yīng)用能力：學(xué)生不僅掌握了風(fēng)扇的搭建和編程技能，還能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到其他類似的機(jī)器人項(xiàng)目中。他們能夠理解編程思維在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用，并嘗試將技術(shù)應(yīng)用于解決實(shí)際問題。

8.反思與評(píng)價(jià)：學(xué)生在完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)后，能夠?qū)ψ约旱膶W(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，評(píng)價(jià)自己的表現(xiàn)和作品的優(yōu)缺點(diǎn)。他們能夠從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)，不斷調(diào)整和優(yōu)化自己的工作，提高了自我監(jiān)控和評(píng)價(jià)的能力。七、課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

在課堂上，教師通過多種方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果的達(dá)成。

-提問：教師針對(duì)風(fēng)扇搭建和編程的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)提出問題，通過學(xué)生的回答來判斷他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度。例如，教師可以問：“如何使用循環(huán)語句來控制風(fēng)扇持續(xù)旋轉(zhuǎn)？”或“在搭建風(fēng)扇時(shí)，哪些因素會(huì)影響其穩(wěn)定性？”

-觀察：教師在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作時(shí)，觀察他們的操作過程，注意他們是否能夠正確地使用工具和材料，以及是否能夠遵循編程邏輯進(jìn)行操作。

-測(cè)試：在課程的某個(gè)階段，教師可以通過小測(cè)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)編程挑戰(zhàn)來測(cè)試學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。這些測(cè)試可以包括選擇題、填空題或?qū)嶋H編程任務(wù)。

教師根據(jù)這些評(píng)價(jià)方式收集到的信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能遇到的問題，并給予針對(duì)性的指導(dǎo)和解決方案。例如，如果發(fā)現(xiàn)多個(gè)學(xué)生在編程時(shí)難以理解循環(huán)語句的使用，教師可以提供更詳細(xì)的解釋和額外的例子，或者調(diào)整教學(xué)策略，使用不同的教學(xué)方法來幫助學(xué)生理解。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

學(xué)生的作業(yè)是評(píng)價(jià)他們學(xué)習(xí)效果的重要途徑。教師對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，并提供具體的反饋。

-批改：教師逐一檢查學(xué)生的作業(yè)，確保他們能夠正確地完成風(fēng)扇的搭建和編程任務(wù)。在批改過程中，教師會(huì)注意學(xué)生是否遵循了正確的搭建步驟，編程是否邏輯清晰，以及代碼是否能夠正確運(yùn)行。

-點(diǎn)評(píng)：在課堂上，教師會(huì)選取一些具有代表性的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。這種公開的反饋可以幫助所有學(xué)生了解什么樣的作業(yè)是優(yōu)秀的，以及如何提升自己的作業(yè)質(zhì)量。

-反饋：教師會(huì)及時(shí)將作業(yè)評(píng)價(jià)反饋給學(xué)生，包括對(duì)作業(yè)的整體評(píng)價(jià)和具體的改進(jìn)建議。這種反饋可以幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。八、教學(xué)反思這節(jié)課結(jié)束后，我感到非常欣慰，但也有些地方值得我深思和改進(jìn)。學(xué)生們對(duì)于360°風(fēng)扇的搭建和編程表現(xiàn)出了極大的興趣和熱情，他們能夠積極參與到課堂活動(dòng)中，這讓我看到了教學(xué)的成功。但同時(shí)，我也注意到了一些問題，需要在未來的教學(xué)中進(jìn)行調(diào)整。

關(guān)于教學(xué)內(nèi)容，我覺得自己講解得還是比較清晰的，學(xué)生們能夠理解風(fēng)扇的工作原理和編程邏輯。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在理解復(fù)雜的編程指令時(shí)還是感到有些吃力。這可能是因?yàn)槲以谥v解時(shí)沒有足夠地簡(jiǎn)化語言，或者沒有提供足夠的實(shí)例來說明。下次我會(huì)嘗試使用更加直觀的例子，讓學(xué)生更容易地理解這些概念。

在課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生們分組進(jìn)行風(fēng)扇的搭建和編程，這個(gè)過程中他們的團(tuán)隊(duì)合作精神給了我很大的驚喜。不過，我也發(fā)現(xiàn)了一些小組在合作中存在溝通不暢的問題，導(dǎo)致搭建進(jìn)度緩慢。我應(yīng)該在課堂上更多地強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作的重要性，并教給學(xué)生一些有效的溝通技巧。

此外，我在課堂上觀察到，有些學(xué)生在編程時(shí)遇到了困難，但他們并沒有立即尋求幫助，而是選擇了自己摸索。這讓我意識(shí)到，我可能沒有給學(xué)生足夠的安全感，讓他們覺得提問是自然而然的事情。未來，我會(huì)在課堂上創(chuàng)造更加開放和鼓勵(lì)提問的氛圍，讓學(xué)生知道求助是學(xué)習(xí)過程中很重要的一部分。

對(duì)于作業(yè)的布置，我覺得我可能給了學(xué)生太多的任務(wù)，這可能會(huì)導(dǎo)致他們?cè)谕瓿勺鳂I(yè)時(shí)感到壓力過大。我需要調(diào)整作業(yè)量，確保學(xué)生能夠在完成作業(yè)的同時(shí)，還有時(shí)間去進(jìn)行深入的思考和探索。

最后，我對(duì)自己在教學(xué)中的表現(xiàn)也有一些反思。我發(fā)現(xiàn)自己在課堂上有時(shí)過于嚴(yán)肅，沒有充分展示出微笑和親和力。學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中學(xué)習(xí)效果會(huì)更好，因此我需要在未來的教學(xué)中更加注重自己的情緒和態(tài)度，讓學(xué)生感到更加舒適和自在。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-風(fēng)扇的搭建步驟與注意事項(xiàng)

-編程控制風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)指令

-360°旋轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)原理

②重點(diǎn)詞：

-搭建

-編程

-旋轉(zhuǎn)

-傳感器

-循環(huán)

③重點(diǎn)句：

-“風(fēng)扇的搭建需要遵循一定的順序，以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?！?/p>

-“通過編程，我們可以控制風(fēng)扇的啟動(dòng)、停止以及旋轉(zhuǎn)速度?！?/p>

-“實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵在于正確使用循環(huán)語句和傳感器輸入?！钡湫屠}講解例題1：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使得風(fēng)扇在啟動(dòng)后能夠順時(shí)針旋轉(zhuǎn)10圈，然后停止。

解答：要實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)10圈，我們可以使用循環(huán)結(jié)構(gòu)。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的代碼示例：

```

設(shè)置旋轉(zhuǎn)速度為中等

重復(fù)執(zhí)行10次

旋轉(zhuǎn)360度

結(jié)束重復(fù)

停止旋轉(zhuǎn)

```

例題2：使用觸摸傳感器控制風(fēng)扇，當(dāng)傳感器被按下時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇，松開時(shí)停止風(fēng)扇。

解答：這個(gè)程序需要使用觸摸傳感器的輸入來控制風(fēng)扇的啟動(dòng)和停止。以下是一個(gè)可能的代碼實(shí)現(xiàn)：

```

當(dāng)觸摸傳感器被按下時(shí)

設(shè)置旋轉(zhuǎn)速度為快速

旋轉(zhuǎn)

當(dāng)觸摸傳感器被松開時(shí)

停止旋轉(zhuǎn)

```

例題3：編寫一個(gè)程序，使得風(fēng)扇能夠根據(jù)光強(qiáng)度傳感器的讀數(shù)調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度，光線越強(qiáng)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越快。

解答：要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，我們需要讀取光強(qiáng)度傳感器的值，并根據(jù)這個(gè)值來調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。以下是一個(gè)示例代碼：

```

重復(fù)執(zhí)行

讀取光強(qiáng)度傳感器的值

如果光強(qiáng)度大于100

設(shè)置旋轉(zhuǎn)速度為快速

否則如果光強(qiáng)度大于50

設(shè)置旋轉(zhuǎn)速度為中等

否則

設(shè)置旋轉(zhuǎn)速度為慢速

等待1秒

結(jié)束重復(fù)

```

例題4：創(chuàng)建一個(gè)程序，使得風(fēng)扇在按下按鈕A時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，按下按鈕B時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

解答：這個(gè)程序需要使用兩個(gè)按鈕的輸入來控制風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向。以下是一個(gè)示例代碼：

```

當(dāng)按鈕A被按下時(shí)

設(shè)置旋