深圳市青少年宫spike机器人课程 第十九课 游泳的鱼-教学设计.docx

深圳市青少年宫spike机器人课程第十九课游泳的鱼-教学设计

主备人

备课成员

教学内容

《深圳市青少年宫spike机器人课程》第十九课“游泳的鱼”教学设计，本节课将围绕以下内容展开：

1.机器人编程基础：复习之前学过的编程知识，如循环、条件语句等。

2.传感器应用：学习使用spike机器人中的超声波传感器，了解其工作原理及在实际应用中的作用。

3.动力系统设计：探讨如何为机器人设计适合在水下运动的动力系统。

4.编程实现：运用所学知识，编写程序，使spike机器人模仿鱼儿的游泳动作。

5.创新实践：鼓励学生发挥创意，为机器人添加更多有趣的功能，如自动避障、速度控制等。

6.课堂总结：对本节课所学内容进行总结，强调重点知识，解答学生疑问。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标主要包括：科学探究与技术创新、问题解决与逻辑思维、团队协作与沟通表达。通过学习“游泳的鱼”这一课程，学生将能：

1.科学探究与技术创新：运用spike机器人探索水中运动原理，培养对科学现象的好奇心与探究精神，提高技术创新能力。

2.问题解决与逻辑思维：在编写程序、调试机器人的过程中，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，增强逻辑思维能力。

3.团队协作与沟通表达：在小组合作完成任务时，培养学生的团队协作能力，提高沟通表达能力，共同探讨、解决问题。

学习者分析

1.学生已经掌握了spike机器人的基本操作、编程语言的基础知识，熟悉循环、条件语句等编程概念，并具备一定的传感器应用能力。

2.学生对科技、机器人等领域表现出浓厚的兴趣，具备一定的动手操作能力和问题解决能力。在学习风格上，他们更倾向于合作学习、探究式学习，喜欢尝试新鲜事物。

3.学生在本次课程中可能遇到的困难和挑战包括：对超声波传感器的工作原理和运用不够熟悉，编程实现过程中可能遇到逻辑错误，以及对动力系统设计方面的知识掌握不足。此外，团队协作中可能出现沟通不畅、任务分配不均等问题。

在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，针对不同学生的特点和需求，提供有针对性的指导和支持，帮助他们克服困难，提高学习效果。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与手段

1.教学方法：

(1)讲授法：通过讲解传感器工作原理、编程技巧等理论知识，为学生打下扎实的基础。

(2)讨论法：鼓励学生在小组内展开讨论，共同分析问题、设计方案，提高解决问题的能力。

(3)实验法：指导学生动手操作spike机器人，实际编写程序，观察实验现象，培养学生的实践能力。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：利用PPT、视频等展示教学内容，形象生动地呈现机器人游泳的原理和过程。

(2)教学软件：运用spike机器人编程软件，为学生提供实时编程、调试和反馈的平台。

(3)在线资源：提供相关网络资源，方便学生课后自主学习、拓展知识。

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对“游泳的鱼”这一主题的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道机器人是如何模仿鱼儿游泳的吗？这与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于机器人游泳的图片或视频片段，让学生初步感受机器人模仿生物运动的魅力。

简短介绍机器人模仿生物运动的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.机器人基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解spike机器人模仿鱼儿游泳的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解spike机器人的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍超声波传感器、动力系统等组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解机器人模仿生物运动的实际应用或作用。

3.机器人游泳案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解机器人模仿鱼儿游泳的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的机器人游泳案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解机器人模仿生物运动的多样性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用机器人解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论机器人模仿鱼儿游泳的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与机器人游泳相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对机器人游泳的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和