2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程 第18課 自動跟隨小車-教學(xué)實(shí)錄

2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第18課自動跟隨小車-教學(xué)實(shí)錄一、課程背景與目標(biāo)定位

2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和編程技能。第18課《自動跟隨小車》教學(xué)實(shí)錄，以mixly編程軟件為載體，結(jié)合傳感器技術(shù)和電機(jī)控制，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠自動跟隨目標(biāo)物體的智能小車。本節(jié)課旨在讓學(xué)生掌握自動跟隨小車的設(shè)計(jì)原理，培養(yǎng)其編程思維和實(shí)際操作能力，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)智能控制打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)

1.讓學(xué)生掌握自動跟隨小車的基本設(shè)計(jì)原理和編程方法。

2.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用mixly軟件進(jìn)行創(chuàng)意編程的能力，以及傳感器的應(yīng)用技巧。

3.引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)際操作，提高問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，激發(fā)對智能科技的興趣。三、學(xué)習(xí)者分析

1.學(xué)生已經(jīng)掌握了mixly編程軟件的基本使用方法，了解傳感器的基本功能，以及簡單的電機(jī)控制原理。

2.學(xué)生對智能小車和編程有較高的興趣，具備一定的動手能力和邏輯思維，喜歡通過實(shí)踐來學(xué)習(xí)和解決問題。他們在學(xué)習(xí)風(fēng)格上偏重于直觀和操作，對互動式和體驗(yàn)式教學(xué)反應(yīng)積極。

3.學(xué)生在編程過程中可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：理解自動跟隨算法的邏輯、傳感器的精確校準(zhǔn)、以及程序調(diào)試時(shí)的問題定位和解決。此外，團(tuán)隊(duì)協(xié)作中的溝通和協(xié)調(diào)也可能成為學(xué)習(xí)的障礙。四、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法：

1.采用講授法，講解自動跟隨小車的工作原理和編程要點(diǎn)。

2.應(yīng)用討論法，鼓勵(lì)學(xué)生討論如何優(yōu)化跟隨算法和改進(jìn)小車設(shè)計(jì)。

3.實(shí)施實(shí)驗(yàn)法，指導(dǎo)學(xué)生動手搭建和編程自動跟隨小車。

教學(xué)手段：

1.使用多媒體設(shè)備展示自動跟隨小車的實(shí)際應(yīng)用案例。

2.運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬演示，幫助學(xué)生理解編程邏輯。

3.利用網(wǎng)絡(luò)資源，提供編程參考和在線技術(shù)支持，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。五、教學(xué)實(shí)施過程

1.導(dǎo)入新課

方式：通過展示一個(gè)自動跟隨小車的視頻案例，讓學(xué)生觀察小車的行為并思考其工作原理。

目的：激發(fā)學(xué)生對自動跟隨小車的好奇心和探究欲望，為學(xué)習(xí)自動跟隨編程打下興趣基礎(chǔ)。

2.講授新知

概念講解：介紹自動跟隨小車的核心概念，如傳感器、PID控制、以及距離測量。

演繹推理：通過實(shí)際編程代碼片段，展示如何將傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為小車的行為指令。

歸納推理：分析多個(gè)自動跟隨小車的案例，引導(dǎo)學(xué)生歸納出通用的編程模式和算法。

邏輯謬誤：討論在編程中可能出現(xiàn)的常見錯(cuò)誤，如錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)處理、不恰當(dāng)?shù)乃惴ㄟx擇等，并指導(dǎo)如何避免。

3.鞏固練習(xí)

課堂練習(xí)：布置簡單的編程任務(wù)，讓學(xué)生現(xiàn)場編寫代碼，實(shí)現(xiàn)小車的初步跟隨功能。

小組討論：分組討論如何優(yōu)化跟隨算法，讓學(xué)生在實(shí)踐中運(yùn)用所學(xué)知識，解決實(shí)際問題。

4.深化理解

案例分析：分析高級自動跟隨小車的實(shí)際案例，如無人駕駛車輛的跟隨系統(tǒng)，讓學(xué)生理解復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理。

辯論活動：組織學(xué)生辯論自動跟隨小車在不同場景下的適用性和改進(jìn)方向，鍛煉學(xué)生的批判性思維和表達(dá)。

5.課堂總結(jié)

知識梳理：總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，如傳感器數(shù)據(jù)讀取、PID控制算法的調(diào)整、以及編程技巧。

學(xué)生反饋：邀請學(xué)生分享學(xué)習(xí)體會，討論在編程過程中遇到的困難和解決方案，促進(jìn)知識的內(nèi)化。六、教學(xué)反思

這節(jié)課通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，讓學(xué)生對自動跟隨小車的編程有了更深入的理解?？吹酱蠹夷軌颡?dú)立編寫代碼，實(shí)現(xiàn)小車的基本跟隨功能，我感到非常欣慰。但在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如部分學(xué)生在處理傳感器數(shù)據(jù)時(shí)還存在困難，對PID控制的調(diào)整也不夠熟練。我會在下節(jié)課重點(diǎn)輔導(dǎo)這些學(xué)生，確保每個(gè)人都能跟上課程的進(jìn)度。此外，小組討論環(huán)節(jié)學(xué)生的參與度很高，但討論的深度還有待提升，我會進(jìn)一步引導(dǎo)他們進(jìn)行深入探究。七、教學(xué)資源與技術(shù)支持

教學(xué)資源庫：

1.課件資源：編制詳細(xì)的自動跟隨小車編程課件，涵蓋課程背景、教學(xué)目標(biāo)、基礎(chǔ)知識、案例分析、編程實(shí)踐等環(huán)節(jié)，以圖文并茂的形式展示，便于學(xué)生理解和記憶。

2.案例庫：收集和整理各種自動跟隨小車的實(shí)際案例，包括簡單的跟隨邏輯和復(fù)雜的算法應(yīng)用，供學(xué)生在課堂上討論和分析。

3.視頻資源：制作或搜集相關(guān)的教學(xué)視頻，如自動跟隨小車的搭建過程、編程演示、實(shí)際運(yùn)行效果等，幫助學(xué)生直觀地理解編程原理和實(shí)際應(yīng)用。

4.文章資料：提供與自動跟隨小車編程相關(guān)的科技文章和論文，讓學(xué)生了解前沿技術(shù)和科研動態(tài)，拓寬視野。

5.編程練習(xí)庫：設(shè)計(jì)不同難度的編程練習(xí)題，包括基礎(chǔ)代碼編寫、算法優(yōu)化、故障排除等，以鞏固學(xué)生的編程技能。

在線學(xué)習(xí)平臺：

1.遠(yuǎn)程教學(xué)：利用在線學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，通過視頻會議、直播等形式，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的實(shí)時(shí)互動。

2.互動討論區(qū)：建立在線討論區(qū)，供學(xué)生提問、分享心得和討論問題，教師也可以及時(shí)回應(yīng)學(xué)生的疑問。

3.學(xué)習(xí)進(jìn)度跟蹤：平臺能夠記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和成績，幫助學(xué)生和教師監(jiān)控學(xué)習(xí)效果。

4.資源下載：學(xué)生可以在平臺上下載課件、視頻、案例等教學(xué)資源，便于自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

技術(shù)支持：

1.教學(xué)設(shè)備：確保教室內(nèi)的計(jì)算機(jī)、投影儀、傳感器套件等硬件設(shè)備齊全，且功能正常。

2.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：保障校園網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性，提供足夠的帶寬支持在線教學(xué)和資源下載。

3.技術(shù)培訓(xùn)：為教師提供定期的技術(shù)培訓(xùn)，使其能夠熟練使用教學(xué)軟件和在線平臺，提高教學(xué)質(zhì)量。

4.技術(shù)維護(hù)：指派專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)教學(xué)設(shè)備和系統(tǒng)的維護(hù)工作，確保教學(xué)活動的順利進(jìn)行。

5.編程工具：提供最新版本的mixly編程軟件和相關(guān)插件，確保學(xué)生能夠使用最新的工具進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐。八、評價(jià)與反饋

1.課堂表現(xiàn)評價(jià)

參與度：學(xué)生在課堂上的參與度較高，尤其是小組討論環(huán)節(jié)，大家能夠積極發(fā)言，提出自己的想法和疑問，表現(xiàn)出良好的合作能力。

準(zhǔn)確性：學(xué)生在邏輯推理知識的應(yīng)用上還有待提高，回答問題和完成練習(xí)時(shí)，部分學(xué)生對于算法的理解和編程實(shí)現(xiàn)存在一定的誤差。

2.作業(yè)與測試評價(jià)

作業(yè)質(zhì)量：學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量參差不齊，部分學(xué)生能夠深入分析案例，提出有見地的觀點(diǎn)，而少數(shù)學(xué)生的作業(yè)則顯得表面化，缺乏深入思考。

測試成績：測試結(jié)果顯示，大部分學(xué)生掌握了自動跟隨小車編程的基本概念，但在復(fù)雜算法的應(yīng)用上，部分學(xué)生成績不夠理想。

3.反饋與改進(jìn)

學(xué)生反饋：學(xué)生普遍反映課堂內(nèi)容實(shí)用，但