2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程 第17課 主動避障機(jī)器人-說課稿

2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第17課主動避障機(jī)器人-說課稿科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第17課主動避障機(jī)器人-說課稿課程基本信息1.課程名稱：天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程

2.教學(xué)年級和班級：八年級（2）班

3.授課時間：2023年11月15日星期三第2節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、創(chuàng)新思維和團(tuán)隊合作精神。通過設(shè)計主動避障機(jī)器人，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為編程解決方案，鍛煉邏輯思維和算法設(shè)計能力。同時，通過小組合作，學(xué)生將學(xué)會溝通協(xié)作，提升團(tuán)隊協(xié)作能力和項(xiàng)目實(shí)施能力。學(xué)情分析本節(jié)課面對的是八年級的學(xué)生，他們在信息技術(shù)方面已有一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，能夠熟練使用計算機(jī)和進(jìn)行基本的網(wǎng)絡(luò)操作。在知識層面，學(xué)生已接觸過簡單的編程概念和邏輯思維訓(xùn)練，具備一定的編程基礎(chǔ)。然而，由于編程涉及到邏輯推理、問題解決等多方面的能力，部分學(xué)生在面對復(fù)雜問題時可能會感到困惑。

在能力方面，學(xué)生的編程能力參差不齊。部分學(xué)生能夠獨(dú)立完成簡單的編程任務(wù)，但面對復(fù)雜的項(xiàng)目時往往需要教師的引導(dǎo)和幫助。此外，學(xué)生在團(tuán)隊合作方面也表現(xiàn)出不同的水平，有的學(xué)生擅長溝通協(xié)作，而有的學(xué)生在團(tuán)隊中較為被動。

在素質(zhì)方面，學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力有待提高。在編程過程中，學(xué)生需要充分發(fā)揮想象力，設(shè)計出具有創(chuàng)意的解決方案。然而，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，部分學(xué)生可能難以將創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)化為實(shí)際的編程代碼。

行為習(xí)慣方面，部分學(xué)生存在注意力不集中、急于求成等問題，這可能會影響他們對編程學(xué)習(xí)的興趣和效果。此外，學(xué)生在課堂上的參與度也各不相同，有的學(xué)生積極參與討論，而有的學(xué)生則較為沉默。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有《mixly創(chuàng)意編程》教材，以便跟隨課程內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與主動避障機(jī)器人相關(guān)的圖片、圖表和教學(xué)視頻，幫助學(xué)生理解編程邏輯和機(jī)器人工作原理。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備Arduino開發(fā)板、傳感器模塊、機(jī)器人底盤等實(shí)驗(yàn)器材，確保器材的完整性和安全性，以便學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，提供足夠的空間供學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，確保教室環(huán)境整潔、安全。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示機(jī)器人避障的視頻片段，激發(fā)學(xué)生對主動避障機(jī)器人的興趣。

-回顧舊知：簡要回顧Arduino編程基礎(chǔ)和傳感器使用方法，為后續(xù)課程內(nèi)容做鋪墊。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解主動避障機(jī)器人的工作原理，包括傳感器檢測、數(shù)據(jù)處理、控制決策等環(huán)節(jié)。

-舉例說明：通過實(shí)際案例展示如何利用mixly軟件編寫程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的避障功能。

-互動探究：引導(dǎo)學(xué)生分組討論，提出問題并分享自己的觀點(diǎn)，加深對知識點(diǎn)的理解。

3.實(shí)踐操作（約30分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生分組，每組一臺Arduino開發(fā)板和機(jī)器人底盤，開始編寫程序和組裝機(jī)器人。

-教師指導(dǎo)：教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生在編程和組裝過程中遇到的問題，確保學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)。

4.交流分享（約10分鐘）

-學(xué)生展示：每組派代表展示自己的機(jī)器人避障程序，分享實(shí)驗(yàn)過程中的心得體會。

-教師點(diǎn)評：教師對學(xué)生的展示進(jìn)行點(diǎn)評，指出優(yōu)點(diǎn)和不足，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力。

5.鞏固練習(xí)（約15分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，獨(dú)立完成以下練習(xí)：

a.修改程序，使機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的避障路徑。

b.設(shè)計一個簡單的迷宮，讓機(jī)器人完成迷宮尋路任務(wù)。

-教師指導(dǎo)：教師針對學(xué)生的練習(xí)進(jìn)行個別指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決遇到的問題。

6.課堂總結(jié)（約5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)主動避障機(jī)器人的工作原理和編程方法。

-提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)過程中的安全事項(xiàng)，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

7.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置課后作業(yè)：要求學(xué)生完成以下任務(wù)：

a.深入研究Arduino編程，學(xué)習(xí)更多傳感器和模塊的使用方法。

b.設(shè)計一個具有實(shí)際應(yīng)用價值的機(jī)器人項(xiàng)目，并嘗試實(shí)現(xiàn)。

教學(xué)過程中，教師需注重以下方面：

-鼓勵學(xué)生積極參與課堂活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊協(xié)作能力。

-注重學(xué)生的個體差異，因材施教，關(guān)注每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。

-營造輕松、愉快的課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-注重實(shí)驗(yàn)操作和編程實(shí)踐，提高學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-傳感器應(yīng)用：介紹不同類型的傳感器，如紅外傳感器、超聲波傳感器等，以及它們在機(jī)器人避障中的應(yīng)用。

-機(jī)器人編程語言：探討其他編程語言在機(jī)器人控制中的應(yīng)用，如Python和C++，以及它們與mixly的關(guān)系。

-機(jī)器人競賽：介紹國內(nèi)外機(jī)器人競賽的相關(guān)信息，如RoboCup、FIRST等，激發(fā)學(xué)生對機(jī)器人技術(shù)的興趣。

-機(jī)器人歷史與發(fā)展：簡要回顧機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展歷程，介紹一些著名的機(jī)器人發(fā)明和里程碑事件。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以進(jìn)一步研究不同類型的傳感器，了解它們的原理和特點(diǎn)，嘗試在機(jī)器人項(xiàng)目中使用多種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

-引導(dǎo)學(xué)生探索編程語言的多樣性，鼓勵他們嘗試使用Python或C++進(jìn)行機(jī)器人編程，以加深對編程語言的理解。

-鼓勵學(xué)生參加機(jī)器人競賽，通過實(shí)際操作和團(tuán)隊協(xié)作，提升解決問題的能力和創(chuàng)新思維。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組項(xiàng)目，讓學(xué)生選擇一個感興趣的機(jī)器人項(xiàng)目進(jìn)行深入研究，如制作一個智能家居控制系統(tǒng)或一個能夠進(jìn)行環(huán)境清潔的機(jī)器人。

-鼓勵學(xué)生閱讀相關(guān)的科普書籍和學(xué)術(shù)論文，了解機(jī)器人技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)，拓寬知識面。

-安排課外實(shí)驗(yàn)活動，如搭建一個簡單的機(jī)器人平臺，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)如何調(diào)整機(jī)器人結(jié)構(gòu)和編程邏輯。

-邀請機(jī)器人領(lǐng)域的專家或工程師來校進(jìn)行講座，讓學(xué)生了解行業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢。

-建立機(jī)器人興趣小組，定期組織討論和交流活動，讓學(xué)生在輕松的環(huán)境中學(xué)習(xí)和分享經(jīng)驗(yàn)。

-鼓勵學(xué)生參與社區(qū)服務(wù)項(xiàng)目，利用所學(xué)知識設(shè)計并制作實(shí)用的機(jī)器人，為社區(qū)帶來便利。教學(xué)反思與改進(jìn)這節(jié)課結(jié)束后，我進(jìn)行了認(rèn)真的反思，以下是我的一些思考和改進(jìn)措施：

首先，我發(fā)現(xiàn)課堂上的互動環(huán)節(jié)還不夠充分。雖然我鼓勵學(xué)生分組討論，但在實(shí)際操作中，部分學(xué)生還是顯得有些被動。為了提高學(xué)生的參與度，我計劃在未來的教學(xué)中，設(shè)計更多互動性強(qiáng)的活動，比如角色扮演、競賽等形式，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)。

其次，我在講解新知時，可能過于注重理論，而忽視了實(shí)踐操作。部分學(xué)生在編程過程中遇到了困難，我意識到應(yīng)該更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。在接下來的教學(xué)中，我會更加注重引導(dǎo)學(xué)生動手實(shí)踐，通過實(shí)驗(yàn)操作來加深對知識的理解。

再次，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在團(tuán)隊合作方面存在一定的問題。有的學(xué)生在團(tuán)隊中過于依賴他人，而有的學(xué)生則顯得過于獨(dú)立。為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力，我計劃在未來的教學(xué)中，設(shè)置更多的團(tuán)隊項(xiàng)目，讓學(xué)生在合作中學(xué)會溝通、協(xié)調(diào)和解決問題。

此外，我還注意到部分學(xué)生在課堂上的注意力不夠集中。為了提高學(xué)生的專注力，我計劃在未來的教學(xué)中，采用多種教學(xué)方法，如游戲化教學(xué)、情境教學(xué)等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.增加課堂互動環(huán)節(jié)，設(shè)計更多互動性強(qiáng)的活動，提高學(xué)生的參與度。

2.注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，在講解新知的同時，安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。

3.加強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)