深圳市青少年宮spike機器人課程 第三課 360°風扇-教學設計

深圳市青少年宮spike機器人課程第三課360°風扇-教學設計課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設計思路本節(jié)課以“360°風扇”為主題，結合學生已掌握的spike機器人基礎知識，通過實踐操作讓學生深入了解風扇的搭建與編程。課程設計注重理論與實踐相結合，以課本為依據(jù)，通過以下步驟展開教學：

1.導入：通過展示生活中常見的360°風扇，引發(fā)學生對機器人應用的好奇心。

2.知識講解：簡要介紹風扇的工作原理、搭建方法及編程技巧。

3.實踐操作：指導學生分組進行風扇搭建，重點強調(diào)結構穩(wěn)定性與美觀性。

4.編程調(diào)試：引導學生編寫程序，實現(xiàn)風扇的360°旋轉。

5.總結評價：展示各組作品，評價風扇的搭建與編程效果，鼓勵創(chuàng)新思維。

課程設計旨在培養(yǎng)學生動手能力、邏輯思維及團隊協(xié)作精神，為后續(xù)深入學習spike機器人課程打下基礎。二、核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課核心素養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學生的信息意識、科學精神、創(chuàng)新能力及團隊合作能力。通過以下目標實現(xiàn)：

1.信息意識：培養(yǎng)學生主動獲取、分析并運用spike機器人相關知識的意識。

2.科學精神：引導學生掌握科學的研究方法，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度和問題解決能力。

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

4.團隊合作能力：在實踐操作中，培養(yǎng)學生與他人協(xié)作、溝通、共享成果的能力。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了spike機器人的基本搭建方法、基礎編程指令，以及簡單的傳感器使用技巧。

2.學習興趣：學生對機器人制作和編程表現(xiàn)出濃厚興趣，喜歡通過動手實踐來解決問題。

學習能力：學生具備一定的邏輯思維和空間想象力，能夠跟隨指導進行簡單的編程和搭建。

學習風格：學生偏好互動式學習，喜歡在團隊中交流分享，對直觀演示和操作實踐反應積極。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-在風扇搭建過程中，可能會遇到結構穩(wěn)定性問題，需要反復調(diào)試以達到預期效果。

-編程時，學生可能難以理解復雜的邏輯關系，需要引導其逐步分解問題，逐步實現(xiàn)功能。

-面對團隊合作，學生可能存在溝通不暢、分工不明確等問題，需要培養(yǎng)良好的團隊協(xié)作習慣。四、教學資源-SpikePrime機器人套裝

-編程軟件（如Scratch或SPIKEPrime編程環(huán)境）

-投影儀及電腦

-教學PPT

-課程操作手冊

-360°風扇模型

-實踐操作指導文檔

-團隊協(xié)作工具（如任務分配表）五、教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過在線平臺發(fā)布預習資料，包括本節(jié)課的360°風扇搭建與編程的基礎知識PPT和示例視頻。

-設計預習問題：提出如“風扇旋轉的原理是什么？”、“如何通過編程控制風扇旋轉？”等探究性問題。

-監(jiān)控預習進度：通過在線平臺的預習任務提交功能，監(jiān)控學生的預習完成情況。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生自行觀看視頻和PPT，了解風扇的工作原理和基本編程指令。

-思考預習問題：學生思考教師提出的問題，并記錄下自己的答案和疑問。

-提交預習成果：學生將預習筆記和問題通過在線平臺提交給教師。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生自主探索，培養(yǎng)獨立解決問題的能力。

-信息技術手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源的有效傳遞和進度監(jiān)控。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過展示實際應用的360°風扇，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識點：詳細講解風扇搭建的注意事項和編程邏輯。

-組織課堂活動：分組進行風扇搭建和編程實踐，解決實際操作中的問題。

-解答疑問：針對學生操作過程中的疑問，提供及時的幫助和指導。

學生活動：

-聽講并思考：學生跟隨教師的講解，思考如何將理論應用于實踐。

-參與課堂活動：學生分組合作，完成風扇的搭建和編程任務。

-提問與討論：學生在實踐中遇到問題時，提出疑問并參與小組討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過講解幫助學生理解風扇搭建和編程的理論知識。

-實踐活動法：通過實際操作，讓學生在實踐中掌握風扇的控制技能。

-合作學習法：通過小組合作，培養(yǎng)學生的團隊合作能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)課堂學習內(nèi)容，布置相關的編程練習題，鞏固學生對風扇控制的理解。

-提供拓展資源：提供額外的編程教程和相關書籍，供有興趣的學生深入學習。

-反饋作業(yè)情況：批改學生作業(yè)，給出具體反饋，指導學生的后續(xù)學習。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生獨立完成作業(yè)，通過實踐加深對風扇編程的理解。

-拓展學習：學生利用教師提供的資源，進行額外的學習和探索。

-反思總結：學生對自己的學習過程進行反思，總結學習經(jīng)驗。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生自主完成作業(yè)和拓展學習，提升自我學習能力。

-反思總結法：引導學生通過反思總結，提升學習效率和質(zhì)量。

本節(jié)課的重難點在于風扇的精確搭建和編程控制，通過課前預習、課中實踐和課后拓展，幫助學生逐步掌握這些技能。六、學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：學生通過本節(jié)課的學習，能夠熟練掌握360°風扇的搭建方法，了解其工作原理，并能夠運用編程軟件進行簡單的控制編程。他們能夠理解風扇的旋轉機制，以及如何通過編程實現(xiàn)風扇的啟動、停止和速度調(diào)節(jié)。

2.技能提升：學生在動手搭建風扇的過程中，提升了空間想象力和動手操作能力。在編程實踐中，他們學會了如何使用循環(huán)、條件判斷等編程結構，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：學生在完成基本的風扇搭建和編程任務后，能夠根據(jù)自己的興趣進行創(chuàng)意設計，比如添加傳感器來實現(xiàn)自動控制功能，或是設計獨特的風扇外觀，這激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識和設計思維。

4.團隊協(xié)作：在小組合作完成任務的過程中，學生學會了如何與同伴溝通、分工合作，共同解決問題。他們能夠有效地在團隊中分享自己的想法，傾聽他人的意見，并在合作中達成共識。

5.自主學習：通過課前預習和課后拓展學習，學生養(yǎng)成了自主獲取知識的好習慣。他們能夠主動查找資料，通過視頻、文檔等資源來拓展自己的知識面，提高了自主學習能力。

6.科學態(tài)度：學生在學習過程中，逐步形成了科學的研究態(tài)度。他們對待實驗認真嚴謹，對待問題積極探究，對待結果客觀分析，學會了基于事實和數(shù)據(jù)進行判斷和推理。

7.應用能力：學生不僅掌握了風扇的搭建和編程技能，還能夠將所學知識應用到其他類似的機器人項目中。他們能夠理解編程思維在現(xiàn)實世界中的應用，并嘗試將技術應用于解決實際問題。

8.反思與評價：學生在完成本節(jié)課的學習后，能夠對自己的學習過程進行反思，評價自己的表現(xiàn)和作品的優(yōu)缺點。他們能夠從錯誤中學習，不斷調(diào)整和優(yōu)化自己的工作，提高了自我監(jiān)控和評價的能力。七、課堂1.課堂評價：

在課堂上，教師通過多種方式對學生進行評價，以確保教學目標的實現(xiàn)和學習效果的達成。

-提問：教師針對風扇搭建和編程的關鍵知識點提出問題，通過學生的回答來判斷他們對知識點的理解和掌握程度。例如，教師可以問：“如何使用循環(huán)語句來控制風扇持續(xù)旋轉？”或“在搭建風扇時，哪些因素會影響其穩(wěn)定性？”

-觀察：教師在學生進行實踐操作時，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行操作。

-測試：在課程的某個階段，教師可以通過小測驗或現(xiàn)場編程挑戰(zhàn)來測試學生對知識點的掌握情況。這些測試可以包括選擇題、填空題或實際編程任務。

教師根據(jù)這些評價方式收集到的信息，及時發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中可能遇到的問題，并給予針對性的指導和解決方案。例如，如果發(fā)現(xiàn)多個學生在編程時難以理解循環(huán)語句的使用，教師可以提供更詳細的解釋和額外的例子，或者調(diào)整教學策略，使用不同的教學方法來幫助學生理解。

2.作業(yè)評價：

學生的作業(yè)是評價他們學習效果的重要途徑。教師對學生的作業(yè)進行認真批改，并提供具體的反饋。

-批改：教師逐一檢查學生的作業(yè)，確保他們能夠正確地完成風扇的搭建和編程任務。在批改過程中，教師會注意學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行。

-點評：在課堂上，教師會選取一些具有代表性的作業(yè)進行點評，指出作業(yè)的優(yōu)點和需要改進的地方。這種公開的反饋可以幫助所有學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：教師會及時將作業(yè)評價反饋給學生，包括對作業(yè)的整體評價和具體的改進建議。這種反饋可以幫助學生了解自己的學習進度，鼓勵他們繼續(xù)努力。八、教學反思這節(jié)課結束后，我感到非常欣慰，但也有些地方值得我深思和改進。學生們對于360°風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中，這讓我看到了教學的成功。但同時，我也注意到了一些問題，需要在未來的教學中進行調(diào)整。

關于教學內(nèi)容，我覺得自己講解得還是比較清晰的，學生們能夠理解風扇的工作原理和編程邏輯。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學生在理解復雜的編程指令時還是感到有些吃力。這可能是因為我在講解時沒有足夠地簡化語言，或者沒有提供足夠的實例來說明。下次我會嘗試使用更加直觀的例子，讓學生更容易地理解這些概念。

在課堂實踐環(huán)節(jié)，學生們分組進行風扇的搭建和編程，這個過程中他們的團隊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，導致搭建進度緩慢。我應該在課堂上更多地強調(diào)團隊合作的重要性，并教給學生一些有效的溝通技巧。

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

對于作業(yè)的布置，我覺得我可能給了學生太多的任務，這可能會導致他們在完成作業(yè)時感到壓力過大。我需要調(diào)整作業(yè)量，確保學生能夠在完成作業(yè)的同時，還有時間去進行深入的思考和探索。

最后，我對自己在教學中的表現(xiàn)也有一些反思。我發(fā)現(xiàn)自己在課堂上有時過于嚴肅，沒有充分展示出微笑和親和力。學生在輕松愉快的環(huán)境中學習效果會更好，因此我需要在未來的教學中更加注重自己的情緒和態(tài)度，讓學生感到更加舒適和自在。板書設計①重點知識點：

-風扇的搭建步驟與注意事項

-編程控制風扇旋轉的基礎指令

-360°旋轉的實現(xiàn)原理

②重點詞：

-搭建

-編程

-旋轉

-傳感器

-循環(huán)

③重點句：

-“風扇的搭建需要遵循一定的順序，以保證結構的穩(wěn)定性。”

-“通過編程，我們可以控制風扇的啟動、停止以及旋轉速度。”

-“實現(xiàn)360°旋轉的關鍵在于正確使用循環(huán)語句和傳感器輸入。”典型例題講解例題1：設計一個程序，使得風扇在啟動后能夠順時針旋轉10圈，然后停止。

解答：要實現(xiàn)風扇旋轉10圈，我們可以使用循環(huán)結構。以下是一個簡單的代碼示例：

```

設置旋轉速度為中等

重復執(zhí)行10次

旋轉360度

結束重復

停止旋轉

```

例題2：使用觸摸傳感器控制風扇，當傳感器被按下時啟動風扇，松開時停止風扇。

解答：這個程序需要使用觸摸傳感器的輸入來控制風扇的啟動和停止。以下是一個可能的代碼實現(xiàn)：

```

當觸摸傳感器被按下時

設置旋轉速度為快速

旋轉

當觸摸傳感器被松開時

停止旋轉

```

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

解答：要實現(xiàn)這個功能，我們需要讀取光強度傳感器的值，并根據(jù)這個值來調(diào)整風扇的轉速。以下是一個示例代碼：

```

重復執(zhí)行

讀取光強度傳感器的值

如果光強度大于100

設置旋轉速度為快速

否則如果光強度大于50

設置旋轉速度為中等

否則

設置旋轉速度為慢速

等待1秒

結束重復

```

例題4：創(chuàng)建一個程序，使得風扇在按下按鈕A時順時針旋轉，按下按鈕B時逆時針旋轉。

解答：這個程序需要使用兩個按鈕的輸入來控制風扇的旋轉方向。以下是一個示例代碼：

```

當按鈕A被按下時

設置旋