2023-2024學年天津市中小學生mixly創(chuàng)意編程 第18課 自動跟隨小車-教學實錄

2023-2024學年天津市中小學生mixly創(chuàng)意編程第18課自動跟隨小車-教學實錄一、課程背景與目標定位

2023-2024學年天津市中小學生mixly創(chuàng)意編程課程旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和編程技能。第18課《自動跟隨小車》教學實錄，以mixly編程軟件為載體，結(jié)合傳感器技術和電機控制，讓學生設計并實現(xiàn)一個能夠自動跟隨目標物體的智能小車。本節(jié)課旨在讓學生掌握自動跟隨小車的設計原理，培養(yǎng)其編程思維和實際操作能力，為后續(xù)深入學習智能控制打下基礎。二、教學目標

1.讓學生掌握自動跟隨小車的基本設計原理和編程方法。

2.培養(yǎng)學生運用mixly軟件進行創(chuàng)意編程的能力，以及傳感器的應用技巧。

3.引導學生通過實際操作，提高問題解決能力和團隊合作精神，激發(fā)對智能科技的興趣。三、學習者分析

1.學生已經(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，以及簡單的電機控制原理。

2.學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，喜歡通過實踐來學習和解決問題。他們在學習風格上偏重于直觀和操作，對互動式和體驗式教學反應積極。

3.學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、以及程序調(diào)試時的問題定位和解決。此外，團隊協(xié)作中的溝通和協(xié)調(diào)也可能成為學習的障礙。四、教學方法與手段

教學方法：

1.采用講授法，講解自動跟隨小車的工作原理和編程要點。

2.應用討論法，鼓勵學生討論如何優(yōu)化跟隨算法和改進小車設計。

3.實施實驗法，指導學生動手搭建和編程自動跟隨小車。

教學手段：

1.使用多媒體設備展示自動跟隨小車的實際應用案例。

2.運用教學軟件進行模擬演示，幫助學生理解編程邏輯。

3.利用網(wǎng)絡資源，提供編程參考和在線技術支持，增強學習效果。五、教學實施過程

1.導入新課

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

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

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：分析多個自動跟隨小車的案例，引導學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)的常見錯誤，如錯誤的數(shù)據(jù)處理、不恰當?shù)乃惴ㄟx擇等，并指導如何避免。

3.鞏固練習

課堂練習：布置簡單的編程任務，讓學生現(xiàn)場編寫代碼，實現(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，讓學生在實踐中運用所學知識，解決實際問題。

4.深化理解

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

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

5.課堂總結(jié)

知識梳理：總結(jié)本節(jié)課的重點內(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。

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

這節(jié)課通過理論與實踐相結(jié)合的方式，讓學生對自動跟隨小車的編程有了更深入的理解?？吹酱蠹夷軌颡毩⒕帉懘a，實現(xiàn)小車的基本跟隨功能，我感到非常欣慰。但在教學過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如部分學生在處理傳感器數(shù)據(jù)時還存在困難，對PID控制的調(diào)整也不夠熟練。我會在下節(jié)課重點輔導這些學生，確保每個人都能跟上課程的進度。此外，小組討論環(huán)節(jié)學生的參與度很高，但討論的深度還有待提升，我會進一步引導他們進行深入探究。七、教學資源與技術支持

教學資源庫：

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

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

3.視頻資源：制作或搜集相關的教學視頻，如自動跟隨小車的搭建過程、編程演示、實際運行效果等，幫助學生直觀地理解編程原理和實際應用。

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

5.編程練習庫：設計不同難度的編程練習題，包括基礎代碼編寫、算法優(yōu)化、故障排除等，以鞏固學生的編程技能。

在線學習平臺：

1.遠程教學：利用在線學習平臺進行遠程教學，通過視頻會議、直播等形式，實現(xiàn)教師與學生的實時互動。

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

3.學習進度跟蹤：平臺能夠記錄學生的學習進度和成績，幫助學生和教師監(jiān)控學習效果。

4.資源下載：學生可以在平臺上下載課件、視頻、案例等教學資源，便于自主學習和復習。

技術支持：

1.教學設備：確保教室內(nèi)的計算機、投影儀、傳感器套件等硬件設備齊全，且功能正常。

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

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

4.技術維護：指派專業(yè)技術人員負責教學設備和系統(tǒng)的維護工作，確保教學活動的順利進行。

5.編程工具：提供最新版本的mixly編程軟件和相關插件，確保學生能夠使用最新的工具進行學習和實踐。八、評價與反饋

1.課堂表現(xiàn)評價

參與度：學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。

準確性：學生在邏輯推理知識的應用上還有待提高，回答問題和完成練習時，部分學生對于算法的理解和編程實現(xiàn)存在一定的誤差。

2.作業(yè)與測試評價

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

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

3.反饋與改進

學生反饋：學生普遍反映課堂內(nèi)容實用，但