2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第16課機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)-教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容教材章節(jié)：Mixly創(chuàng)意編程第16課機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)

內(nèi)容：本節(jié)課將帶領(lǐng)學(xué)生通過(guò)Mixly軟件學(xué)習(xí)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)的編程，包括設(shè)置機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路線、實(shí)現(xiàn)機(jī)器人避障、完成特定任務(wù)等。通過(guò)實(shí)際操作，學(xué)生將掌握基本編程邏輯，提高問(wèn)題解決能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，通過(guò)編程實(shí)踐，提升邏輯推理和問(wèn)題解決能力。

2.增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)編程中發(fā)揮創(chuàng)意。

3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，在小組活動(dòng)中共同完成任務(wù)，提高溝通協(xié)作能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：1.理解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)的編程邏輯，包括路徑規(guī)劃、動(dòng)作指令的編寫(xiě)。

2.應(yīng)用編程知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，如避障和完成特定任務(wù)。

難點(diǎn)：1.編程邏輯的復(fù)雜性和實(shí)際操作中的細(xì)節(jié)處理。

2.學(xué)生對(duì)編程概念的理解和運(yùn)用能力。

解決辦法：

1.通過(guò)示例代碼和逐步引導(dǎo)，幫助學(xué)生理解編程邏輯。

2.設(shè)置階梯式練習(xí)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐步提高學(xué)生的編程能力。

3.鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)和討論，通過(guò)合作學(xué)習(xí)解決編程中的難題。

4.利用反饋機(jī)制，及時(shí)糾正學(xué)生的編程錯(cuò)誤，強(qiáng)化正確編程習(xí)慣。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)的編程原理和步驟。

2.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)實(shí)際操作，讓學(xué)生體驗(yàn)編程過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

3.討論法：小組討論編程中的難點(diǎn)和解決方案，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示編程步驟和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)的實(shí)際案例。

2.互動(dòng)軟件：使用Mixly軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)編程，讓學(xué)生直觀感受編程效果。

3.在線資源：推薦相關(guān)在線教程和視頻，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)資源。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

激發(fā)興趣：以“機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)的精彩瞬間”視頻作為開(kāi)場(chǎng)，引導(dǎo)學(xué)生思考機(jī)器人是如何通過(guò)編程完成各種任務(wù)的。

回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧Mixly軟件的基本操作和編程基礎(chǔ)，幫助學(xué)生回顧與新課相關(guān)的知識(shí)。

2.新課呈現(xiàn)（約15分鐘）

講解新知：詳細(xì)講解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)的編程步驟，包括路徑規(guī)劃、動(dòng)作指令編寫(xiě)、傳感器使用等。

舉例說(shuō)明：通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)器人跑步、跳躍等例子，幫助學(xué)生理解編程邏輯。

互動(dòng)探究：提問(wèn)學(xué)生關(guān)于編程中的常見(jiàn)問(wèn)題和解決方法，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解。

3.編程實(shí)踐（約20分鐘）

學(xué)生活動(dòng)：讓學(xué)生在Mixly軟件中嘗試編寫(xiě)機(jī)器人完成特定任務(wù)的程序。

教師指導(dǎo)：針對(duì)學(xué)生在編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題，給予個(gè)別指導(dǎo)，幫助學(xué)生克服困難。

4.小組合作（約15分鐘）

分組討論：將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)完成一個(gè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)的編程任務(wù)。

團(tuán)隊(duì)協(xié)作：小組成員共同商討、分工合作，完成編程任務(wù)。

教師巡視：教師在課堂上巡視，觀察每個(gè)小組的編程過(guò)程，提供必要的幫助和指導(dǎo)。

5.展示交流（約10分鐘）

小組展示：每個(gè)小組向全班展示他們的編程成果，分享編程經(jīng)驗(yàn)和心得。

學(xué)生互評(píng)：其他小組的學(xué)生對(duì)展示的小組進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)建議。

教師點(diǎn)評(píng)：教師對(duì)學(xué)生的編程成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出優(yōu)點(diǎn)和不足，并提出改進(jìn)方向。

6.鞏固練習(xí)（約15分鐘）

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在Mixly軟件中嘗試完成一些增加難度的編程任務(wù)。

教師指導(dǎo)：教師在學(xué)生練習(xí)過(guò)程中進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

7.總結(jié)反饋（約5分鐘）

學(xué)生總結(jié)：學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，分享自己的收獲。

教師總結(jié)：教師對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)，并布置課后作業(yè)。

學(xué)生反饋：收集學(xué)生對(duì)本節(jié)課的評(píng)價(jià)和建議，為后續(xù)教學(xué)提供參考。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制原理：介紹不同類(lèi)型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，如PID控制、模糊控制等，以及這些系統(tǒng)在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

-編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介：簡(jiǎn)要介紹其他編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，如Python、Java等，以及它們?cè)跈C(jī)器人編程中的適用性。

-傳感器技術(shù)：介紹常見(jiàn)的傳感器類(lèi)型，如紅外傳感器、超聲波傳感器等，以及它們?cè)跈C(jī)器人避障和感知環(huán)境中的應(yīng)用。

-機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃算法：探討不同路徑規(guī)劃算法，如A*算法、Dijkstra算法等，以及這些算法在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以通過(guò)閱讀相關(guān)的科普書(shū)籍或在線資料，深入了解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制原理和傳感器技術(shù)。

-鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)器人編程競(jìng)賽或工作坊，通過(guò)實(shí)際操作提高編程技能和問(wèn)題解決能力。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注機(jī)器人領(lǐng)域的最新研究和發(fā)展動(dòng)態(tài)，如人工智能在機(jī)器人編程中的應(yīng)用。

-建議學(xué)生嘗試使用不同的編程環(huán)境，如ArduinoIDE、TurtleBlocks等，以拓展編程視野。

-鼓勵(lì)學(xué)生嘗試自主設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的機(jī)器人項(xiàng)目，如制作一個(gè)能夠跟隨光的機(jī)器人或一個(gè)簡(jiǎn)單的避障機(jī)器人。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組合作項(xiàng)目，通過(guò)分工合作完成一個(gè)完整的機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高團(tuán)隊(duì)合作和項(xiàng)目管理能力。

-提供一些在線學(xué)習(xí)資源，如Coursera、edX上的機(jī)器人編程課程，幫助學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)機(jī)器人編程知識(shí)。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與社區(qū)討論，與其他對(duì)機(jī)器人編程感興趣的學(xué)生交流心得和經(jīng)驗(yàn)，共同進(jìn)步。課堂1.課堂評(píng)價(jià)

課堂評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中不可或缺的一環(huán)，通過(guò)以下方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)：

a.提問(wèn)：在課堂上通過(guò)提問(wèn)的方式，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。提問(wèn)應(yīng)設(shè)計(jì)得既具有啟發(fā)性，又具有針對(duì)性，能夠激發(fā)學(xué)生的思考。

b.觀察：教師在課堂上應(yīng)細(xì)致觀察學(xué)生的參與程度、合作表現(xiàn)和操作技能。通過(guò)觀察，教師可以了解學(xué)生在實(shí)際操作中的問(wèn)題，并給予及時(shí)指導(dǎo)。

c.小組合作：通過(guò)小組合作完成任務(wù)，評(píng)價(jià)學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決問(wèn)題的能力。教師可以觀察學(xué)生在小組中的角色和貢獻(xiàn)，以及小組整體的完成情況。

d.互動(dòng)：鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論，通過(guò)互動(dòng)評(píng)價(jià)學(xué)生的表達(dá)能力和邏輯思維能力。教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的發(fā)言內(nèi)容，及時(shí)給予肯定和鼓勵(lì)。

e.測(cè)試：定期進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)或隨堂練習(xí)，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。測(cè)試應(yīng)具有代表性，能夠全面覆蓋本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。

通過(guò)以上課堂評(píng)價(jià)方式，教師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決，提高教學(xué)效果。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

作業(yè)評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)學(xué)生課后學(xué)習(xí)效果的重要手段，以下為作業(yè)評(píng)價(jià)的具體方法：

a.認(rèn)真批改：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，關(guān)注學(xué)生在編程過(guò)程中的細(xì)節(jié)和思路。批改過(guò)程中，教師應(yīng)遵循公平、公正的原則。

b.點(diǎn)評(píng)反饋：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)點(diǎn)評(píng)，指出作業(yè)中的優(yōu)點(diǎn)和不足，并提出改進(jìn)建議。點(diǎn)評(píng)應(yīng)具體、有針對(duì)性，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。

c.及時(shí)反饋：在批改作業(yè)過(guò)程中，教師應(yīng)盡量做到及時(shí)反饋，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)成果和不足之處。

d.鼓勵(lì)進(jìn)步：在作業(yè)評(píng)價(jià)中，教師應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生的進(jìn)步，關(guān)注學(xué)生的努力和成長(zhǎng)。對(duì)于進(jìn)步較大的學(xué)生，給予表?yè)P(yáng)和肯定。

e.分類(lèi)評(píng)價(jià)：針對(duì)不同層次的學(xué)生，采用不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，注重鼓勵(lì)和引導(dǎo)；對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，提出更高要求。重點(diǎn)題型整理1.題型一：編寫(xiě)簡(jiǎn)單的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑

-題目：編寫(xiě)一個(gè)機(jī)器人從起點(diǎn)A移動(dòng)到終點(diǎn)B的路徑，要求路徑上需要通過(guò)一個(gè)障礙物C。

-答案示例：

```

//初始化機(jī)器人位置

robot.moveTo(A);

//繞過(guò)障礙物C

robot.turnLeft();

robot.moveForward();

robot.turnRight();

//繼續(xù)前進(jìn)到達(dá)終點(diǎn)B

robot.moveForward();

robot.moveTo(B);

```

2.題型二：使用傳感器實(shí)現(xiàn)避障

-題目：編寫(xiě)一個(gè)機(jī)器人，當(dāng)接近障礙物時(shí)能夠自動(dòng)停止并后退，直到安全距離。

-答案示例：

```

//初始化傳感器

sensor.activate();

//循環(huán)檢測(cè)前方是否有障礙物

while(sensor.isObstacle()){

robot.stop();

robot.moveBackward();

}

//繼續(xù)前進(jìn)

robot.start();

```

3.題型三：編寫(xiě)機(jī)器人完成特定任務(wù)

-題目：編寫(xiě)一個(gè)機(jī)器人，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中收集一定數(shù)量的物品并返回起點(diǎn)。

-答案示例：

```

//初始化物品計(jì)數(shù)器

intcount=0;

//循環(huán)收集物品，直到收集到一定數(shù)量

while(count<10){

if(robot.isItemHere()){

robot.pickUpItem();

count++;

}

robot.moveForward();

}

//返回起點(diǎn)

robot.moveTo(A);

```

4.題型四：編寫(xiě)機(jī)器人根據(jù)顏色變化執(zhí)行動(dòng)作

-題目：編寫(xiě)一個(gè)機(jī)器人，當(dāng)遇到紅色標(biāo)志時(shí)停止，遇到綠色標(biāo)志時(shí)繼續(xù)前進(jìn)。

-答案示例：

```

//初始化顏色傳感器

colorSensor.activate();

//循環(huán)檢測(cè)顏色標(biāo)志

while(true){

if(colorSensor.isRed()){

robot.stop();

}elseif(colorSensor.isGreen()){

robot.moveForward();

}

robot.moveForward();

}

```

5.題型五：編寫(xiě)機(jī)器人完成復(fù)雜路徑規(guī)劃

-題目：編寫(xiě)一個(gè)機(jī)器人，從起點(diǎn)出發(fā)，按照特定的路徑繞過(guò)多個(gè)障礙物，最終到達(dá)終點(diǎn)。

-答案示例：

```

//初始化機(jī)器人位置

robot.moveTo(A);

//執(zhí)行復(fù)雜路徑規(guī)劃

robot.turnLeft();

robo