小学五年级机器人编程课 7.《变脸》活动教案

小学五年级机器人编程课7.《变脸》活动教案学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：小学五年级机器人编程课

2.教学年级和班级：五年级二班

3.授课时间：2022年9月20日

4.教学时数：45分钟

二、教学内容和目标

1.教学内容：本节课将通过《变脸》活动，让学生了解和掌握机器人编程的基本逻辑和操作方法。通过活动，让学生能够运用机器人编程知识，实现简单的人脸识别功能。

2.教学目标：

（1）让学生了解机器人编程的基本概念和操作方法。

（2）培养学生动手操作能力和团队协作能力。

（3）通过活动，让学生掌握简单的人脸识别编程方法。

三、教学步骤和时间安排

1.导入（5分钟）：教师通过讲解和展示，引导学生了解机器人编程的基本概念和操作方法。

2.活动演示（10分钟）：教师演示如何通过编程实现机器人《变脸》的功能。

3.学生动手实践（15分钟）：学生分组进行机器人编程实践，教师巡回指导。

4.成果展示（5分钟）：学生展示自己的编程成果，分享编程心得。

5.总结和点评（5分钟）：教师对学生的编程作品进行点评，总结本节课的学习内容。

四、教学资源和工具

1.教学资源：机器人编程软件、机器人硬件设备。

2.工具：计算机、投影仪、音响设备。

五、教学评价

1.学生动手操作能力：观察学生在实践环节的操作熟练度和正确性。

2.学生团队协作能力：评价学生在实践环节的分工合作情况。

3.学生编程成果：评价学生完成的编程作品的创意和功能性。核心素养目标1.创新实践：通过《变脸》活动的设计和实践，培养学生的创新意识和解决问题的能力，提升学生运用编程知识进行创新实践的核心素养。

2.团队协作：在活动过程中，培养学生的团队合作精神和协作能力，使学生在相互学习中共同完成编程任务。

3.信息素养：引导学生正确使用编程软件和硬件设备，提升学生信息处理和应用的能力，增强学生的信息素养。

4.逻辑思维：通过机器人编程的学习，锻炼学生的逻辑思维能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。教学难点与重点1.教学重点：

-机器人编程基本逻辑：了解和掌握顺序结构、条件结构和循环结构等基本编程逻辑。

-人脸识别编程：学习如何通过编程实现机器人《变脸》的功能，包括调用相关库文件、设置摄像头捕捉人脸等。

-团队协作：学会在团队中合理分工、协作完成编程任务。

2.教学难点：

-编程逻辑的运用：将所学知识运用到实际编程中，如如何设计程序使得机器人根据不同条件执行不同动作。

-人脸识别算法理解：理解并掌握人脸识别的相关算法，如如何通过摄像头捕捉人脸、如何处理图像数据等。

-调试与优化：在编程过程中，学会使用调试工具找出程序错误，并进行优化，提高程序的运行效率和稳定性。

-创新实践：如何将自己的想法通过编程实现，需要学生具备一定的创新能力和解决问题的能力。教师可以提供一定的指导和启发，但主要还是需要学生自己探索和实践。

-团队协作：在活动中，学生需要学会与他人合作，进行合理的分工和协作。教师可以设置一些团队合作的游戏或任务，引导学生体验团队合作的重要性，并学会在团队中有效沟通和协作。

-信息素养：在编程过程中，学生需要学会正确使用相关的编程软件和硬件设备，了解并遵守相关的使用规范。教师可以进行一些操作演示和指导，帮助学生掌握正确的使用方法。

-逻辑思维：编程需要具备较强的逻辑思维能力，学生需要学会分析问题、设计解决方案，并将其转化为编程代码。教师可以通过一些逻辑思维训练的练习或游戏，帮助学生提高逻辑思维能力。教学方法与手段1.教学方法：

-互动式教学：通过提问、讨论等方式，激发学生的思考，引导学生主动参与课堂。

-任务驱动法：以实际编程任务为载体，让学生在完成任务的过程中掌握知识。

-小组合作学习：组织学生分组进行机器人编程实践，培养学生的团队协作能力。

2.教学手段：

-多媒体演示：利用投影仪展示编程示例和操作步骤，直观地传授知识。

-编程软件辅助教学：运用机器人编程软件，为学生提供实践操作的平台。

-在线资源共享：引导学生利用网络资源，如教学视频、教程等，进行自主学习。教学过程1.导入（5分钟）：

-上课伊始，我向学生们展示了一些机器人编程的有趣应用，如机器人舞蹈、智能家居等，以此激发他们对机器人编程的兴趣。

-接着，我向学生们简要介绍了今天课程的内容，即将学习如何通过编程实现机器人《变脸》的功能。

2.知识讲解（10分钟）：

-我首先向学生们讲解了机器人编程的基本逻辑，包括顺序结构、条件结构和循环结构。

-然后，我详细介绍了人脸识别编程的相关知识，包括如何调用相关库文件、如何设置摄像头捕捉人脸等。

3.活动演示（10分钟）：

-我展示了如何通过编程实现机器人《变脸》的功能，并解释了背后的逻辑和原理。

-在演示过程中，我强调了编程过程中的一些重要细节，如变量命名、语法规范等。

4.学生动手实践（15分钟）：

-我将学生们分成小组，每组分配一台计算机和一套机器人硬件设备。

-学生们根据所学知识，尝试通过编程实现机器人《变脸》的功能。

-在实践过程中，我巡回指导，解答学生们的疑问，并提供帮助。

5.成果展示（5分钟）：

-学生们展示自己小组的编程成果，分享编程心得和经验。

-我对每个小组的编程作品进行点评，给出肯定和建议。

6.总结和点评（5分钟）：

-我对本节课的学习内容进行了总结，强调了机器人编程的基本逻辑和操作方法。

-我对学生的编程作品进行了点评，鼓励他们继续努力，不断提高自己的编程能力。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《Python编程：从入门到实践》：这本书详细介绍了Python编程的基础知识，包括数据类型、控制流、函数等，适合作为编程入门教材。

-《机器人编程入门》：该书介绍了机器人编程的基础知识，包括机器人硬件、编程语言和常见编程任务等。

-《人脸识别技术综述》：这篇文章介绍了人脸识别技术的原理和方法，包括传统方法和深度学习方法等。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-让学生尝试使用其他编程语言（如Python、C++等）进行机器人编程实践，提高他们的编程能力。

-引导学生深入学习人脸识别技术，例如使用OpenCV库进行人脸识别编程实践。

-鼓励学生参加机器人编程相关的比赛或项目，提高他们的实践能力和创新能力。

-让学生探索机器人编程在实际应用中的可能性，例如智能家居、无人驾驶等领域的应用。

-引导学生了解和学习机器人编程相关的最新技术和发展趋势，跟上技术发展的步伐。

3.布置课后作业：

-请学生根据所学内容，设计一个简单的机器人编程项目，如机器人舞蹈、智能跟随等。

-要求学生在课后阅读拓展阅读材料，并写下阅读心得和感悟。

-让学生结合人脸识别技术，尝试实现一个简单的人脸识别应用程序。

-鼓励学生参加线上或线下的机器人编程交流活动，与他人分享自己的学习和实践经验。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

-今天我们一起学习了机器人编程的基本逻辑和人脸识别编程。

-学生们通过活动演示和动手实践，掌握了编程的基本方法和技巧。

-在实践过程中，学生们充分发挥了自己的创新能力和团队协作能力。

-通过本节课的学习，学生们不仅提高了编程能力，还培养了逻辑思维和团队协作能力。

2.当堂检测：

-为巩固所学知识，我设计了一些编程题目，要求学生在课堂上完成。

-题目包括编写一个简单的机器人动作程序和实现一个简单的人脸识别功能。

-学生们在课堂上独立完成题目，检测自己对本节课知识的理解和掌握程度。

-在解答过程中，我给予学生指导和帮助，确保他们能够正确理解和运用所学知识。

-通过当堂检测，学生们能够及时发现和弥补自己的知识漏洞，提高学习效果。

3.课后作业布置：

-请学生根据课堂小结和当堂检测的情况，总结自己的学习收获和需要加强的地方。

-要求学生在家中尝试编写一个简单的机器人编程项目，将所学知识应用到实际中。

-鼓励学生参加机器人编程相关的线上或线下活动，与他人分享自己的学习和实践经验。

-提醒学生保持持续的学习热情和动手实践的习惯，不断提高自己的编程能力。板书设计1.目的明确：板书设计应紧扣教学内容，突出本节课的重点和难点，帮助学生理解和掌握知识。

2.结构清晰：板书设计应具有清晰的逻辑结构，条理分明，使学生能够直观地了解知识的体系和关系。

3.简洁明了：板书设计应简洁明了，用简洁的文字和符号概括重点内容，避免冗长的解释和说明。

4.艺术性和趣味性：板书设计应具有一定的艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。

示例：

-机器人编程基本逻辑：

-顺序结构：A→B→C

-条件结构：if(条件)→执行语句

-循环结构：while(条件)→执行语句

-人脸识别编程：

-调用相关库文件

-设置摄像头捕捉人脸

-处理图像数据

-团队协作：

-合理分工

-协作完成编程任务课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《Python编程：从入门到实践》、《机器人编程入门》等，这些书籍能够帮助学生更深入地理解机器人编程的基本原理和方法。

-视频资源：YouTube上的机器人编程教程、TED演讲等，这些视频资源能够提供丰富的案例和实际应用场景，帮助学生更好地理解机器人编程的应用和价值。

2.拓展要求：

-要求学生利用课后时间阅读上述阅读材料，并完成相关的编程练习。

-鼓励学生观看视频资源，学习更多的编程技巧和实际应用案例。

-学生可以尝试自己动手编写一个简单的机器人编程项目，将课堂上学到的知识应用到实际中。

-学生可以加入机器人编程社区，与其他学习者交流学习经验和技术问题。

-学生可以参加机器人编程比赛或项目，提高自己的编程能力和创新能力。

-学生可以利用开源机器人平台进行编程实践，如Arduino、Ras