2023-2024學年天津市中小學生mixly創(chuàng)意編程 第16課機器人運動會-說課稿

2023-2024學年天津市中小學生mixly創(chuàng)意編程第16課機器人運動會-說課稿主備人備課成員教學內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學內(nèi)容為《2023-2024學年天津市中小學生mixly創(chuàng)意編程》第16課“機器人運動會”。本節(jié)課通過設(shè)計機器人運動項目，讓學生掌握基本編程技能，鍛煉邏輯思維和團隊合作能力。

2.教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課與上一節(jié)課“基礎(chǔ)編程”相關(guān)，學生需運用已學的基礎(chǔ)編程知識，如變量、循環(huán)、條件判斷等，完成機器人運動項目的編程。同時，本節(jié)課還涉及到了傳感器應(yīng)用，如紅外傳感器、超聲波傳感器等，這些內(nèi)容與學生的物理知識有關(guān)聯(lián)。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的計算思維，通過編程實踐，讓學生學會將復雜問題分解為簡單步驟，逐步解決問題。

2.提升學生的邏輯推理能力，通過設(shè)計機器人運動項目，鍛煉學生分析問題、解決問題的邏輯思維。

3.增強學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，鼓勵學生在編程過程中發(fā)揮創(chuàng)意，解決實際問題。

4.強化學生的團隊合作精神，通過小組合作完成項目，培養(yǎng)學生相互協(xié)作、共同進步的意識。教學難點與重點1.教學重點：

-重點掌握使用mixly軟件編寫控制機器人運動的程序。

-理解傳感器在機器人運動中的應(yīng)用，如紅外傳感器檢測障礙物。

-能夠根據(jù)運動項目需求，設(shè)計合理的程序邏輯，包括循環(huán)、條件判斷等。

2.教學難點：

-理解傳感器的工作原理和編程接口，將其與機器人運動結(jié)合。

-在編程中靈活運用變量、函數(shù)等高級編程概念，以實現(xiàn)復雜運動邏輯。

-分析和解決程序運行中的錯誤，提高問題診斷和調(diào)試能力。

-在小組合作中，協(xié)調(diào)溝通，共同解決編程問題，提升團隊合作技能。

-舉例：例如，在編寫機器人避開障礙物的程序時，難點在于如何精確地控制傳感器的讀取范圍，以及如何設(shè)計程序使機器人能夠準確響應(yīng)傳感器的信號，從而安全地避開障礙物。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時步驟師生互動設(shè)計二次備課教學資源-軟硬件資源：mixly創(chuàng)意編程軟件、機器人教具（如Arduino機器人套件）、紅外傳感器、超聲波傳感器等。

-課程平臺：學校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學平臺，用于上傳教學資料和作業(yè)提交。

-信息化資源：在線編程教程、機器人編程案例庫、傳感器工作原理視頻資料。

-教學手段：多媒體教學設(shè)備（如投影儀、電腦）、實物教具展示、小組合作學習空間。教學過程一、導入新課

（1）同學們，上一節(jié)課我們學習了基礎(chǔ)編程知識，今天我們將一起探索如何用編程來控制機器人完成一些有趣的運動項目。請大家回憶一下，我們學習了哪些編程概念？

（2）提問：什么是編程？編程對我們有什么意義？

（3）通過互動，引導學生認識到編程是一種解決問題、創(chuàng)造工具的能力。

二、新課講授

1.傳感器與機器人運動

（1）同學們，今天我們要學習的第一個重點是傳感器在機器人運動中的應(yīng)用。請大家拿出你們的傳感器教具，觀察一下它的外觀和結(jié)構(gòu)。

（2）展示傳感器的工作原理圖，引導學生理解紅外傳感器、超聲波傳感器等的工作原理。

（3）提問：傳感器在機器人運動中有什么作用？

（4）通過實例講解，如機器人避障、跟隨路徑等，讓學生了解傳感器在機器人運動中的應(yīng)用。

2.編程實現(xiàn)機器人運動

（1）接下來，我們將學習如何使用mixly軟件編寫控制機器人運動的程序。

（2）展示mixly軟件界面，講解軟件的基本功能和使用方法。

（3）提問：如何使用mixly編寫一個簡單的機器人運動程序？

（4）以一個實例程序為例，詳細講解程序的結(jié)構(gòu)、變量、循環(huán)、條件判斷等編程概念。

（5）讓學生嘗試編寫一個簡單的機器人運動程序，教師巡回指導。

3.復雜運動邏輯的實現(xiàn)

（1）在了解了基礎(chǔ)編程知識后，我們將進一步學習如何實現(xiàn)復雜運動邏輯。

（2）講解函數(shù)、變量等高級編程概念，并舉例說明其在機器人運動程序中的應(yīng)用。

（3）提問：如何使用函數(shù)來簡化程序結(jié)構(gòu)？

（4）通過實例講解，如機器人繞圈、跳躍等復雜運動，讓學生掌握復雜運動邏輯的實現(xiàn)方法。

（5）讓學生嘗試編寫一個包含復雜運動邏輯的程序，教師巡回指導。

三、小組合作學習

1.分組討論

（1）將學生分成小組，每組分配一個具體的機器人運動項目。

（2）要求小組成員共同討論，確定項目的目標和實現(xiàn)方案。

（3）教師巡回指導，解答學生疑問。

2.編程實踐

（1）每組根據(jù)討論結(jié)果，開始編寫機器人運動程序。

（2）教師巡回指導，幫助學生解決編程問題。

（3）鼓勵學生之間相互交流，共同進步。

四、成果展示與評價

1.各組展示完成的機器人運動項目。

（1）每組派代表向全班介紹項目的設(shè)計思路和實現(xiàn)過程。

（2）其他組同學提出問題，展示者解答。

2.教師對學生的編程成果進行評價。

（1）評價學生編程的準確性、程序的可讀性、功能的完整性等方面。

（2）鼓勵學生在今后的學習中不斷進步。

五、課堂小結(jié)

1.回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，引導學生總結(jié)傳感器在機器人運動中的應(yīng)用、編程實現(xiàn)機器人運動、復雜運動邏輯的實現(xiàn)等要點。

2.提問：通過本節(jié)課的學習，大家有什么收獲？

3.教師進行總結(jié)，強調(diào)編程在機器人運動中的應(yīng)用，以及對未來學習和生活的重要性。

六、課后作業(yè)

1.完成課后練習題，鞏固所學知識。

2.嘗試編寫一個包含更多復雜運動邏輯的機器人運動程序。

3.與家長分享所學內(nèi)容，共同關(guān)注編程教育的重要性。知識點梳理1.編程基礎(chǔ)概念

-變量的定義和使用

-循環(huán)語句（如for、while）的應(yīng)用

-條件判斷語句（如if、else）的使用

-函數(shù)的定義和調(diào)用

-數(shù)組和字符串的基本操作

2.傳感器應(yīng)用

-紅外傳感器的原理和編程接口

-超聲波傳感器的原理和編程接口

-光電傳感器的基本使用

-溫度傳感器和濕度傳感器的數(shù)據(jù)讀取

3.機器人運動控制

-機器人基本移動指令（如前進、后退、轉(zhuǎn)彎）

-機器人速度控制（如設(shè)定速度、調(diào)整速度）

-機器人運動路徑規(guī)劃

-機器人運動狀態(tài)檢測（如到達終點、遇到障礙物）

4.mixly軟件使用

-mixly軟件界面介紹

-基本編程塊的使用

-高級編程塊的應(yīng)用

-軟件調(diào)試和錯誤處理

5.機器人運動項目設(shè)計

-機器人運動項目目標設(shè)定

-項目需求分析

-項目解決方案設(shè)計

-項目實施與測試

6.團隊合作與溝通

-小組分工與合作

-項目討論與決策

-溝通技巧與問題解決

-團隊成員間的相互支持與鼓勵

7.編程思維培養(yǎng)

-問題分解與抽象

-邏輯思維與推理

-創(chuàng)新思維與設(shè)計

-解決問題與反思

8.編程實踐與拓展

-編程實踐的重要性

-編程拓展項目選擇

-編程競賽與展示

-編程社區(qū)與資源獲取內(nèi)容邏輯關(guān)系1.編程基礎(chǔ)與傳感器應(yīng)用

①變量的定義與使用：變量的作用、類型、初始化和賦值。

②傳感器原理：紅外傳感器、超聲波傳感器的工作原理。

③編程接口：傳感器在mixly軟件中的編程接口和調(diào)用方法。

2.機器人運動控制與編程實現(xiàn)

①基本移動指令：前進、后退、轉(zhuǎn)彎等基本運動指令。

②速度控制：設(shè)定速度、調(diào)整速度的方法。

③運動路徑規(guī)劃：路徑規(guī)劃的原理和實現(xiàn)步驟。

3.復雜運動邏輯與高級編程概念

①循環(huán)語句：for、while循環(huán)的使用和優(yōu)化。

②條件判斷語句：if、else條件判斷的使用和嵌套。

③函數(shù)：函數(shù)的定義、調(diào)用和參數(shù)傳遞。

4.mixly軟件操作與項目設(shè)計

①軟件界面：mixly軟件的主要界面和功能區(qū)域。

②編程塊：基本編程塊和高級編程塊的使用。

③調(diào)試與錯誤處理：程序調(diào)試的方法和常見錯誤類型。

5.團隊合作與溝通

①小組分工：團隊成員的角色和責任。

②項目討論：討論方法、決策過程和溝通技巧。

③相互支持：團隊成員間的鼓勵和幫助。

6.編程思維培養(yǎng)與實際問題解決

①問題分解：將復雜問題分解為簡單步驟。

②邏輯思維：運用邏輯推理解決問題。

③創(chuàng)新思維：發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計創(chuàng)新解決方案。

7.編程實踐與拓展

①實踐重要性：編程實踐在技能提升中的作用。

②拓展項目：選擇合適的拓展項目進行實踐。

③競賽與展示：參與編程競賽和成果展示的重要性。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實踐導向教學：我們嘗試將理論教學與實踐操作相結(jié)合，讓學生在動手實踐中學習編程，這樣可以更好地激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的動手能力。

2.個性化教學：根據(jù)學生的個體差異，我們采用分層教學的方法，為不同水平的學生提供適合他們的學習內(nèi)容和難度，以實現(xiàn)個性化教學。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生參與度不足：在實際教學中，我發(fā)現(xiàn)一些學生在編程實踐中參與度不高，可能是因為對編程有一定的恐懼感或者對機器人運動項目缺乏興趣。

2.教學資源有限：我們的教學資源相對有限，比如機器人教具和編程軟件的更新速度較慢，這可能會限制學生的實踐機會和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.評價方式單一：目前的評價方式主要依賴于學生的作業(yè)和項目展示，缺乏對學生編程過程中的思維和創(chuàng)意的評價，這可能不利于全面評估學生的編程能力。

反思改進措施（三）

1.提高學生參與度：為了提高學生的參與度，我們可以嘗試引入更多有趣的編程項目和挑戰(zhàn)，同