机器人编程课 第4课.《猩猩镇》活动教学设计

机器人编程课第4课.《猩猩镇》活动教学设计授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容来自《机器人编程》课本第4章《猩猩镇》活动。教学内容主要包括：1.了解机器人动作编程的基本指令；2.运用流程图设计简单的动作序列；3.通过猩猩镇的故事情境，引导学生进行角色分配和任务规划。这些内容与学生已有知识的联系在于，学生已在前三章学习了机器人基础知识、传感器应用和简单编程逻辑，为本节课的设计和实施动作序列编程奠定了基础。《猩猩镇》活动将进一步巩固学生所学知识，提高他们的问题解决能力和团队协作能力。核心素养目标本节课的核心素养目标聚焦于培养学生的计算思维、创新意识和团队协作能力。通过《猩猩镇》活动，使学生能够：1.运用计算思维，分析问题，设计合理的动作编程解决方案；2.在编程实践中，发挥创新意识，探索不同的动作序列组合；3.在团队协作中，学会沟通、分工与协作，共同完成任务。这些核心素养目标与课本内容紧密结合，旨在提高学生在实际情境中解决问题的综合能力。教学难点与重点1.教学重点：

-本节课的核心内容是动作编程的基本指令和流程图设计。重点包括：

-掌握机器人动作编程的基本指令，如前进、后退、转向等；

-学会运用流程图表达动作序列，理解程序的执行顺序；

-能够结合猩猩镇的故事情境，设计符合任务需求的动作编程方案。

2.教学难点：

-学生在理解编程逻辑和实际操作中可能遇到的难点包括：

-流程图的绘制和程序逻辑的关联，如何将实际动作转化为编程指令；

-动作序列设计中，不同指令之间的组合与优化，以达到任务目标；

-在团队协作中，如何有效沟通和分工，将个人设计的动作序列整合为协同工作的整体程序。

-具体举例：学生可能难以理解如何通过编程让机器人完成一个复杂的动作序列，如绕过障碍物到达目的地，这需要他们将流程图中的每个步骤细化，并正确地转化为编程指令。

这些难点的突破需要教师在教学过程中提供具体的案例和引导，通过实际操作和小组讨论等方式，帮助学生深入理解和掌握。教学方法与手段1.教学方法：

-采用讲授法，对动作编程的基本概念和流程图设计进行系统讲解，确保学生理解核心知识；

-运用讨论法，鼓励学生就动作序列设计进行小组讨论，激发学生的思考和创新能力；

-实施实验法，指导学生通过实际操作机器人，验证编程指令和流程图的有效性，增强学生的实践技能。

2.教学手段：

-利用多媒体设备，展示动作编程的动画示例，直观呈现编程效果，提高学生的学习兴趣；

-使用教学软件，如机器人编程模拟器，让学生在虚拟环境中进行编程练习，加强操作体验；

-引入互动式白板，实时展示学生作品，便于师生共同评价和讨论，提升课堂互动性。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过在线学习平台，发布关于《猩猩镇》的预习资料，包括基本动作编程指令和流程图设计的基础知识。

设计预习问题：围绕“如何设计一个简单的动作序列”，提出探究性问题，引导学生思考动作编程的逻辑。

监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的预习情况，确保学生掌握预习内容。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生按照要求阅读预习资料，初步理解动作编程的基本概念。

思考预习问题：学生针对提出的问题，独立思考并尝试解答，记录自己的疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记或思维导图提交至平台，与同学和老师分享。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生自主学习能力和解决问题的能力。

信息技术手段：利用在线平台进行资源共享和进度监控。

作用与目的：为学生提供自主学习空间，提前接触课程难点，培养学生的独立思考能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过讲述《猩猩镇》的故事，引出动作编程的学习任务。

讲解知识点：详细讲解动作编程的基本指令和流程图设计，结合实际案例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论和角色扮演活动，让学生在实践中掌握动作序列设计。

解答疑问：针对学生在活动中产生的疑问，进行解答和指导。

-学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：学生参与小组讨论和角色扮演，实际操作机器人，体验知识的应用。

提问与讨论：学生针对疑问或不解之处提出问题，参与课堂讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：系统讲解理论知识，帮助学生理解难点。

实践活动法：通过小组合作和机器人操作，加强学生动手实践能力。

合作学习法：培养学生的团队合作和沟通能力。

作用与目的：通过理论与实践相结合的教学，帮助学生深入理解课程重点，掌握动作编程技能。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：根据课堂学习内容，布置相关的编程练习，巩固学习效果。

提供拓展资源：推荐相关书籍、网站和视频，鼓励学生深入学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和改进建议。

-学生活动：

完成作业：学生认真完成课后作业，巩固动作编程技能。

拓展学习：利用提供的资源，进行进一步的自主学习和探索。

反思总结：对自己的学习过程进行回顾，提出改进措施。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生通过反思提升自我学习能力。

作用与目的：通过作业和拓展学习，巩固学生的知识技能，促进学生的自我提升和思维发展。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《机器人编程入门与实践》：介绍机器人编程的基本概念、发展历程以及在实际应用中的案例分析。

-《流程图设计与思维训练》：探讨流程图在编程和日常生活中的应用，以及如何通过流程图训练逻辑思维。

-《团队合作与沟通技巧》：分析团队协作的重要性，提供有效的沟通技巧和方法，以提高团队合作效率。

2.课后自主学习和探究：

-研究不同的机器人编程语言：除了课堂上学习的编程语言，鼓励学生了解其他常见的编程语言，如Python、C++等，并尝试进行比较。

-探索机器人编程在现实生活中的应用：例如，了解机器人编程在工业生产、医疗辅助、家庭服务等方面的实际应用案例。

-设计更具挑战性的动作编程任务：鼓励学生结合猩猩镇的故事背景，设计更为复杂的动作序列，如多任务协同、动态路径规划等。

-参与在线编程社区和比赛：推荐学生加入相关在线社区，与其他编程爱好者交流心得，参加编程比赛，提高自己的编程技能和问题解决能力。典型例题讲解例题1：设计一个动作序列，让机器人从起点A出发，绕过障碍物，到达终点B。

解答：前进→右转→前进→左转→前进→到达终点B。

例题2：使用流程图表示机器人完成以下任务：从房间A出发，到达房间B，然后返回房间A。

解答：

开始

前进至房间B

后退至房间A

结束

例题3：设计一个动作序列，使机器人从点A出发，依次经过点B、C、D，最后回到点A。

解答：前进→右转→前进→左转→前进→右转→前进→左转→后退→右转→后退→左转→后退→到达点A。

例题4：假设猩猩镇中有三个任务点，分别为E、F、G。设计一个动作序列，让机器人先完成E点任务，再完成F点任务，最后完成G点任务。

解答：前进至E点完成任务→前进至F点完成任务→前进至G点完成任务。

例题5：机器人需要从点H出发，经过一条弯曲的路径，到达点I。设计一个动作序列，使机器人能够顺利到达目的地。

解答：前进→右转→前进→左转→前进→右转→前进→左转→前进→到达点I。

1.例题1：此题主要考察学生对机器人绕过障碍物的动作序列设计能力。在实际操作中，学生需要考虑机器人与障碍物之间的距离、角度等因素，以确保安全绕过障碍物。

2.例题2：此题要求学生使用流程图表示机器人的行动过程。通过此题，学生可以理解流程图在表达顺序执行任务时的优势，以及如何将实际动作转化为流程图中的节点和箭头。

3.例题3：此题考察学生对机器人多地点移动的动作序列设计。学生需要充分考虑每个地点之间的相对位置，合理规划动作序列，确保机器人能顺利完成任务。

4.例题4：此题要求学生设计一个包含多个任务点的动作序列。学生需要根据任务点的顺序和位置关系，合理分配机器人的行动路线，提高任务完成的效率。

5.例题5：此题主要考察学生在弯曲路径下的动作序列设计能力。学生需要关注路径的弯曲程度和方向变化，调整机器人的前进和转向动作，以适应复杂的路径环境。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

-本节课我们学习了机器人动作编程的基本指令和流程图设计，掌握了如何设计简单的动作序列，让机器人完成任务。

-通过猩猩镇的故事情境，我们了解了动作编程在实际应用中的重要性，并学会了如何将实际问题转化为编程指令。

-同时，我们还强调了团队协作和沟通在编程过程中的关键作用，提高了学生在团队中的合作能力。

2.当堂检测：

-为了检验学生对本节课知识点的掌握情况，设计了以下检测题目：

1.请简述动作编程的基本指令有哪些，并举例说明其应用。

2.利用流程图表示机器人完成以下任务：从起点出发，经过两个转弯，到达终点。

3.请设计一个动作序列，让机器人绕过三个障碍物，到达指定地点。

4.结合猩猩镇的故事情境，小组讨论并设计一个包含三个任务点的动作编程方案。

5.请举例说明在团队合作中，如何进行有效沟通和分工。

-检测方式：采用书面答题、小组讨论、实际操作等形式进行。

-评价标准：正确性、逻辑性、创新性、团队合作能力等方面进行评价。

3.课后作业：

-为了巩固本节课的知识点，布置以下课后作业：

1.完成课本第4章课后习题1、2、3。

2.结合猩猩镇的故事情境，设计一个更具挑战性的动作编程任务，并尝试解决。

3.撰写一篇关于本节课学习心得的文章，谈谈你对动作编程的理解和体会。教学反思与改进在本次机器人编程课的教学中，我采取了讲授、讨论和实践相结合的教学方法，通过《猩猩镇》的故事情境，引导学生学习动作编程的基本指令和流程图设计。在教学过程中，我发现学生们对动作编程表现出浓厚的学习兴趣，但同时也暴露出一些问题。

首先，我发现部分学生在理解编程逻辑和实际操作中存在困难。例如，他们在设计动作序列时，往往难以将实际动作转化为编程指令，或者在执行过程中遇到困难。针对这一问题，我计划在未来的教学中，增加更多的实例分析和实践环节，让学生在实际操作中加深对编程逻辑的理解。

其次，我发现学