六年级树莓派机器人编程课 10显示十位数（教学设计）

六年级树莓派机器人编程课10显示十位数（教学设计）学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来自于六年级树莓派机器人编程课，主要内容为第10显示十位数。课程主要让学生通过树莓派机器人编程，实现一个能够显示十位数的程序。具体内容包括：

1.让学生了解树莓派的基本组成和操作方法。

2.学习使用Python编程语言，掌握基本的编程语法和操作。

3.通过编程，实现树莓派机器人显示十位数的功能。

4.学生通过实际操作，培养动手能力和解决问题的能力。

教学过程中，我会引导学生通过实际操作，逐步掌握编程的方法，并在过程中培养他们的逻辑思维和创新能力。同时，我也会注重学生的安全教育，让他们了解在操作过程中可能存在的安全隐患，并学会如何避免。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括以下几点：

1.信息意识：培养学生对编程和机器人技术的兴趣，使他们能够主动关注和了解相关信息。

2.创新思维：引导学生运用编程知识，自己设计并实现显示十位数的程序，培养他们的创新思维和问题解决能力。

3.动手能力：通过实际操作，让学生掌握树莓派的基本使用方法，提高他们的动手能力和实践能力。

4.团队协作：在课堂上，学生需要与同伴合作完成编程任务，培养他们的团队协作能力和沟通能力。

5.安全意识：教育学生了解在操作机器人时可能存在的安全隐患，并学会如何避免，提高他们的安全意识。教学难点与重点1.教学重点

-树莓派基本组成和操作方法：理解树莓派硬件组成，如CPU、内存、GPIO接口等，并能熟练使用树莓派进行基本操作。

-Python编程语言：掌握Python基本语法，包括变量、数据类型、循环、条件语句等。

-编程实现十位数显示：能够编写Python程序控制树莓派LED显示十位数，涉及GPIO库的使用和编程。

2.教学难点

-Python编程思维：对于没有编程经验的学生来说，理解编程逻辑和思维是难点，需要通过实例和练习逐渐培养。

-GPIO库的使用：掌握GPIO库函数，如GPIO.setup、GPIO.output等，以及如何通过GPIO控制外部设备，如LED灯。

-程序调试与排错：在编程过程中，学生往往遇到逻辑错误或语法错误，需要学会使用调试工具和排错技巧。教学方法与手段1.教学方法

-实践教学法：通过让学生动手编写代码并运行，加深对Python编程语言和树莓派机器人操作的理解。

-问题驱动法：以解决问题为导向，引导学生思考并探索如何通过编程实现十位数显示，激发学生的创新思维和解决问题的能力。

-同伴教学法：鼓励学生之间相互合作、讨论和分享，通过团队合作完成编程任务，提高学生的沟通能力和团队协作能力。

2.教学手段

-多媒体演示：使用PPT或视频等多媒体工具，直观地展示树莓派的硬件组成和编程过程，帮助学生更好地理解。

-编程软件：利用Python编程软件，如ThonnyIDE，让学生直观地编写和运行代码，提高编程效率和体验。

-在线资源：利用网络资源，如编程教程和社区论坛，为学生提供额外的学习材料和实践机会，帮助他们拓展知识面和解决问题。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

情境创设：展示一个由树莓派控制的机器人，它能够显示数字。引起学生的好奇心，激发他们的学习兴趣。

问题提出：询问学生是否想知道如何自己编写程序，控制机器人显示数字。

学生讨论：让学生思考并讨论他们认为的十位数显示的编程过程。

2.讲授新课（10分钟）

教学重点：介绍树莓派的基本组成、Python编程语言的基本语法，以及如何通过编程控制GPIO接口实现LED显示。

讲解过程：首先讲解树莓派的硬件组成，如CPU、内存、GPIO接口等，并通过示例展示如何使用Python编程语言进行基本操作。接着，讲解如何使用GPIO库编写程序控制LED显示十位数。

3.师生互动环节（10分钟）

问题解答：让学生提出在讨论环节中的疑问，教师进行解答。

编程实践：教师演示如何编写一个简单的Python程序控制LED灯闪烁，并指导学生动手尝试编写控制LED显示十位数的程序。

学生提问：学生可以向教师提问关于编程和机器人操作的问题，教师进行解答。

4.巩固练习（5分钟）

练习题目：给学生发放练习题目，要求他们根据所学的知识，编写程序实现树莓派LED显示不同的数字。

讨论交流：让学生分组进行讨论，分享彼此的编程思路和解决问题的方法。

5.课堂提问（5分钟）

提问环节：教师提问学生关于本节课的知识点，检查他们对教学内容的掌握程度。

学生回答：学生回答教师的提问，其他同学可以进行补充和解释。

6.总结与拓展（5分钟）

教学总结：教师对本节课的主要知识点进行总结，强调学生的编程实践能力和团队协作的重要性。

核心素养拓展：引导学生思考如何将所学的编程知识应用到实际生活中，培养他们的创新思维和实践能力。

7.课后作业（课后自主完成）

编程任务：要求学生课后编写一个程序，实现树莓派LED显示自己的学号，并提交编程代码和心得体会。

总计用时：45分钟

教学过程设计要注重学生的实践操作和师生互动，通过创新的教学方法和手段，帮助学生更好地理解和掌握树莓派机器人编程知识，培养他们的编程能力、创新思维和实践能力。知识点梳理本节课的知识点主要分为以下几个部分：

1.树莓派基本组成：树莓派的硬件组成，如CPU、内存、GPIO接口等，以及如何使用树莓派进行基本操作。

2.Python编程语言：Python的基本语法，包括变量、数据类型、循环、条件语句等。

3.GPIO库的使用：如何使用GPIO库编写程序控制树莓派LED显示数字，涉及GPIO库函数的使用和编程。

4.编程实践：通过动手编写代码并运行，让学生加深对Python编程语言和树莓派机器人操作的理解。

5.团队合作：在课堂上，学生需要与同伴合作完成编程任务，培养他们的团队协作能力和沟通能力。

6.安全意识：教育学生了解在操作机器人时可能存在的安全隐患，并学会如何避免，提高他们的安全意识。

以上知识点是本节课的主要内容，通过详细的讲解和实例演示，让学生掌握树莓派机器人编程的基本方法和技巧。同时，通过实践操作和团队合作，培养学生的创新思维、动手能力和解决问题的能力。课后作业课后作业是巩固学生课堂所学知识的重要环节，同时也是培养学生的自主学习能力和实践能力的重要途径。以下是一些与本节课内容相关的课后作业题型及答案：

1.编程练习题：

a)编写一个Python程序，实现树莓派LED灯的闪烁。

b)编写一个Python程序，控制树莓派LED显示数字“5”。

c)编写一个Python程序，通过按钮控制树莓派LED的亮灭。

2.调试题：

a)请找出以下代码中的错误，并修正后使程序能够正常运行：

```python

importRPi.GPIOasGPIO

GPIO.setup(18,GPIO.OUT)

whileTrue:

GPIO.output(18,True)

```

b)请补充完整以下代码，实现树莓派LED显示数字“3”：

```python

importRPi.GPIOasGPIO

GPIO.setup(18,GPIO.OUT)

#补充代码

```

3.连线题：

请将以下树莓派GPIO接口与对应的描述进行连线：

-GPIO17——A.控制LED灯

-GPIO27——B.控制按钮

-GPIO22——C.未知功能

4.简答题：

a)请简述树莓派GPIO接口的作用。

b)请简述Python编程语言的基本语法结构。

5.论述题：

请结合本节课所学内容，谈谈你对树莓派机器人编程的认识，以及你认为树莓派编程在实际应用中的优势和不足。板书设计①树莓派基本组成：CPU、内存、GPIO接口等

②Python编程语言基本语法：变量、数据类型、循环、条件语句等

③GPIO库的使用：GPIO.setup、GPIO.output等函数

2.板书设计艺术性与趣味性

①使用图标、插图：用图标表示树莓派、LED灯等，让学生一目了然

②