全國(guó)中小學(xué)生wedo機(jī)器人小小編程師-8.《蜘蛛機(jī)器人》說(shuō)課稿

全國(guó)中小學(xué)生wedo機(jī)器人小小編程師-8.《蜘蛛機(jī)器人》說(shuō)課稿一、教材分析

《全國(guó)中小學(xué)生wedo機(jī)器人小小編程師-8.《蜘蛛機(jī)器人》》一課，旨在通過引導(dǎo)學(xué)生搭建和編程蜘蛛機(jī)器人，讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單的編程邏輯。本節(jié)課與小學(xué)四年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知水平相符，教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞課本，通過實(shí)踐操作，讓學(xué)生了解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)原理和編程方法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在于蜘蛛機(jī)器人的搭建和編程，難點(diǎn)在于編程思維的培養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過蜘蛛機(jī)器人的搭建和編程，學(xué)生將學(xué)會(huì)如何運(yùn)用信息技術(shù)解決問題，培養(yǎng)信息素養(yǎng)；在探索機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和編程的過程中，激發(fā)創(chuàng)新思維，提高解決問題的能力；同時(shí)，通過小組合作完成項(xiàng)目，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和溝通能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。這些核心素養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有助于學(xué)生適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的需求。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是蜘蛛機(jī)器人的搭建和編程。具體細(xì)節(jié)如下：

-搭建重點(diǎn)：掌握蜘蛛機(jī)器人各個(gè)部分的連接方式，包括腿部關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍和穩(wěn)定性，以及如何使用wedo編程套件中的傳感器和馬達(dá)。

舉例：教會(huì)學(xué)生如何正確安裝和調(diào)試腿部關(guān)節(jié)，確保機(jī)器人能夠穩(wěn)定行走。

-編程重點(diǎn)：理解運(yùn)動(dòng)模塊的使用，包括循環(huán)、條件判斷和變量等編程邏輯，以及如何編寫代碼控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

舉例：引導(dǎo)學(xué)生編寫一個(gè)循環(huán)程序，使蜘蛛機(jī)器人能夠持續(xù)前進(jìn)直到遇到障礙物。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)在于編程思維的培養(yǎng)和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的理解。具體細(xì)節(jié)如下：

-編程思維難點(diǎn)：如何將抽象的問題轉(zhuǎn)化為具體的編程步驟，以及如何調(diào)試程序來(lái)解決實(shí)際問題。

舉例：學(xué)生可能會(huì)遇到編寫代碼時(shí)邏輯不清晰，導(dǎo)致機(jī)器人行動(dòng)不按預(yù)期，需要引導(dǎo)學(xué)生逐步分析問題并修改代碼。

-運(yùn)動(dòng)控制難點(diǎn)：理解傳感器輸入和馬達(dá)輸出之間的關(guān)系，以及如何通過編程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)模式。

舉例：在編寫蜘蛛機(jī)器人避障程序時(shí)，學(xué)生需要理解如何使用傳感器數(shù)據(jù)來(lái)控制馬達(dá)，使機(jī)器人能夠有效地繞過障礙物。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

1.教材：提前發(fā)放《全國(guó)中小學(xué)生wedo機(jī)器人小小編程師》教材，確保每位學(xué)生都能跟隨教程學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

2.輔助材料：收集蜘蛛機(jī)器人相關(guān)的圖片、視頻，以及在線編程模擬軟件，用于輔助教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的直觀理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備足夠的wedo編程套件，包括傳感器、馬達(dá)、積木等，確保每組學(xué)生都能進(jìn)行搭建和編程實(shí)驗(yàn)。

4.教室布置：將教室分為多個(gè)工作區(qū)，每個(gè)區(qū)域配備一臺(tái)電腦用于編程，同時(shí)保持寬敞的實(shí)驗(yàn)空間，方便學(xué)生操作和討論。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)：通過班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括蜘蛛機(jī)器人的基本構(gòu)造和編程邏輯的PPT，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)為理解機(jī)器人基本構(gòu)造和編程初步。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：設(shè)計(jì)問題如“蜘蛛機(jī)器人需要哪些傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)避障？”引導(dǎo)學(xué)生思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線問卷或作業(yè)提交，監(jiān)控學(xué)生預(yù)習(xí)情況。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀預(yù)習(xí)資料，理解機(jī)器人構(gòu)造和編程基礎(chǔ)。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生思考問題并記錄疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至微信小程序。

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)立思考能力。

-信息技術(shù)手段：利用微信群和在線問卷，實(shí)現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過展示蜘蛛機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用視頻，激發(fā)學(xué)生興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解傳感器和馬達(dá)的編程邏輯，結(jié)合實(shí)際操作演示。

-組織課堂活動(dòng)：分組進(jìn)行蜘蛛機(jī)器人的搭建和編程實(shí)踐。

-解答疑問：針對(duì)學(xué)生操作中的問題，提供實(shí)時(shí)指導(dǎo)和幫助。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生跟隨老師的講解，積極思考并提問。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生分組合作，完成蜘蛛機(jī)器人的搭建和編程。

-提問與討論：學(xué)生在實(shí)踐中遇到問題時(shí)，主動(dòng)提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：詳細(xì)講解編程邏輯，幫助學(xué)生理解。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過動(dòng)手實(shí)踐，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

-合作學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：布置編寫蜘蛛機(jī)器人復(fù)雜動(dòng)作的編程作業(yè)。

-提供拓展資源：提供在線編程平臺(tái)和機(jī)器人編程進(jìn)階書籍。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：批改作業(yè)并提供個(gè)性化反饋。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，完成編程作業(yè)。

-拓展學(xué)習(xí)：利用提供的資源，進(jìn)一步探索機(jī)器人編程。

-反思總結(jié)：學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)過程中的收獲和不足。

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)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)過程，提升自我認(rèn)知。

本節(jié)課的重難點(diǎn)在于蜘蛛機(jī)器人的編程邏輯和實(shí)踐操作，通過課前預(yù)習(xí)、課中實(shí)踐和課后拓展，幫助學(xué)生逐步掌握這些核心知識(shí)。六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源

（1）拓展閱讀材料：《機(jī)器人編程入門》、《智能機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》等書籍，為學(xué)生提供更深入的機(jī)器人編程和智能技術(shù)知識(shí)。

（2）編程平臺(tái)：使用Scratch、Alice等可視化編程軟件，讓學(xué)生在圖形化編程環(huán)境中進(jìn)一步理解編程邏輯。

（3）視頻資源：收集有關(guān)機(jī)器人制作和編程的教學(xué)視頻，例如YouTube上的機(jī)器人編程教程，幫助學(xué)生直觀學(xué)習(xí)。

（4）實(shí)踐項(xiàng)目：引入簡(jiǎn)單的機(jī)器人制作項(xiàng)目，如制作小型機(jī)器人車，讓學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

（5）競(jìng)賽信息：介紹國(guó)內(nèi)外機(jī)器人競(jìng)賽，如RoboCup、VEX等，激發(fā)學(xué)生的競(jìng)技興趣和創(chuàng)新能力。

2.拓展建議

（1）深入理解機(jī)器人編程基礎(chǔ)：鼓勵(lì)學(xué)生通過閱讀《機(jī)器人編程入門》等書籍，深入了解機(jī)器人編程的基本原理和算法，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（2）動(dòng)手實(shí)踐編程項(xiàng)目：利用Scratch等編程平臺(tái)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，完成一些簡(jiǎn)單的編程項(xiàng)目，如制作小游戲、動(dòng)畫等，鍛煉編程思維。

（3）觀看教學(xué)視頻：建議學(xué)生觀看在線教學(xué)視頻，如YouTube上的機(jī)器人編程教程，通過視頻中的案例和操作演示，加深對(duì)機(jī)器人編程的理解。

（4）參與機(jī)器人制作工作坊：鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的機(jī)器人制作工作坊，親自動(dòng)手制作機(jī)器人，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作能力。

（5）參加機(jī)器人競(jìng)賽：引導(dǎo)學(xué)生參加RoboCup、VEX等機(jī)器人競(jìng)賽，通過競(jìng)賽鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力。

具體拓展內(nèi)容如下：

一、機(jī)器人編程基礎(chǔ)理論

-機(jī)器人編程的基本概念：介紹機(jī)器人編程的定義、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)。

-編程語(yǔ)言的選擇：分析不同的編程語(yǔ)言特點(diǎn)，如C/C++、Python等，引導(dǎo)學(xué)生選擇適合的編程語(yǔ)言。

-編程環(huán)境搭建：講解如何搭建編程環(huán)境，包括集成開發(fā)環(huán)境（IDE）的安裝和配置。

二、傳感器與執(zhí)行器應(yīng)用

-傳感器原理及應(yīng)用：介紹不同類型傳感器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，如距離傳感器、光線傳感器等。

-執(zhí)行器原理及應(yīng)用：講解馬達(dá)、伺服電機(jī)等執(zhí)行器的原理和在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用。

三、控制算法與編程實(shí)踐

-基本控制算法：介紹機(jī)器人編程中常用的控制算法，如PID控制、模糊控制等。

-編程實(shí)踐：通過具體的編程實(shí)例，讓學(xué)生掌握如何使用編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)控制算法。

四、機(jī)器人項(xiàng)目實(shí)踐

-機(jī)器人制作：教授學(xué)生如何使用Arduino、RaspberryPi等開發(fā)板制作簡(jiǎn)單的機(jī)器人。

-機(jī)器人編程：指導(dǎo)學(xué)生編寫程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)和功能。

-項(xiàng)目展示：組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目展示，分享制作過程和成果。

五、機(jī)器人競(jìng)賽與挑戰(zhàn)

-競(jìng)賽介紹：介紹國(guó)內(nèi)外機(jī)器人競(jìng)賽的規(guī)則、賽制和評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)。

-競(jìng)賽準(zhǔn)備：指導(dǎo)學(xué)生如何準(zhǔn)備競(jìng)賽，包括團(tuán)隊(duì)組建、技術(shù)方案制定等。

-挑戰(zhàn)與機(jī)遇：分析機(jī)器人競(jìng)賽中的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，幫助學(xué)生樹立信心。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系

①蜘蛛機(jī)器人的結(jié)構(gòu)認(rèn)知

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：了解蜘蛛機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)，包