二年级wedo机器人编程课 12.预防洪水（教学设计）

二年级wedo机器人编程课12.预防洪水（教学设计）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课为二年级wedo机器人编程课第12章《预防洪水》，主要内容包括：

1.了解洪水的成因及危害；

2.学习使用wedo编程软件中的传感器和电机，模拟洪水预警系统；

3.学习编写简单的程序，控制机器人完成预警、报警等任务；

4.探索洪水预警系统的实际应用，提高防范洪水灾害的意识。二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的信息素养、科学探究素养和创新实践素养。具体目标包括：

1.信息素养：通过学习洪水成因及危害，培养学生收集、处理信息的能力，以及利用信息技术解决问题的能力。

2.科学探究素养：引导学生观察、分析洪水预警系统的运行原理，培养其科学探究精神和问题解决能力。

3.创新实践素养：鼓励学生在编程过程中发挥创意，设计出具有实际应用价值的洪水预警系统，提升创新意识和实践能力。三、教学难点与重点1.教学重点

-掌握wedo编程软件的基本操作：本节课的核心在于让学生能够熟练使用wedo编程软件，包括传感器的连接、电机的控制等基本操作。例如，学生需要学会如何使用编程软件中的“当...时”模块来触发传感器的响应。

-理解洪水预警系统的原理：学生需要了解洪水预警系统是如何工作的，包括传感器检测水位变化、电机控制警报发出等环节。例如，通过编程让机器人模拟水位上升时发出警报的声音。

2.教学难点

-编程逻辑思维：学生在编写程序时，可能会遇到逻辑思维上的困难，比如如何设置条件判断语句来实现预警功能。例如，学生需要理解“如果...那么...”的逻辑关系，以及如何在程序中正确使用。

-传感器与电机协同工作：学生在实现传感器与电机的协同工作时，可能会遇到同步问题，比如如何确保传感器检测到水位上升时，电机能够及时启动报警。例如，学生需要掌握如何通过编程让传感器和电机在同一程序中协调工作，而不是分别独立编程。四、教学资源-wedo机器人编程套装

-wedo编程软件

-课程教学PPT

-教学指导手册

-在线编程模拟平台

-教学互动白板

-视频演示资料

-实际洪水案例资料

-学生编程作品展示模板五、教学过程1.导入新课

-各位同学，大家好！今天我们要开始一节新的课程，主题是《预防洪水》。在我们生活中，洪水是一种常见的自然灾害，它会给我们的生活带来很大的影响。那么，我们如何通过科技手段来预防和减少洪水带来的灾害呢？今天，我们就来学习如何使用wedo机器人编程来制作一个洪水预警系统。

2.学习洪水成因及危害

-首先，我们来了解一下洪水的成因及其危害。请大家打开教材，翻到第12章《预防洪水》的内容。在这里，我们可以看到洪水通常是由于暴雨、融雪等原因导致水位急剧上升，进而淹没农田、道路和房屋，给我们的生活带来很大困扰。现在，我想请大家分享一下，你们在生活中有没有遇到过洪水的情况？洪水给你们的生活带来了哪些影响？

3.学习wedo编程软件基本操作

-接下来，我们来学习wedo编程软件的基本操作。请大家打开电脑，进入wedo编程软件。在这里，我们可以看到许多功能模块，如传感器、电机等。首先，我们来学习如何连接传感器。请将传感器插入电脑，然后点击软件中的“传感器”选项，选择合适的传感器型号。现在，我想请大家尝试一下，将传感器连接到电脑，并观察软件中的变化。

4.编写洪水预警程序

-现在，我们已经学会了wedo编程软件的基本操作，接下来我们来编写一个洪水预警程序。请大家根据教材中的示例，尝试编写一个程序，当水位上升到一定高度时，机器人发出警报。在编写程序时，请注意使用“当...时”模块来触发传感器的响应。如果遇到困难，可以随时向我提问。

5.实践操作与调试

-下面，请大家将编好的程序下载到wedo机器人上，进行实践操作。请将机器人放置在模拟水位的平台上，观察水位上升时，机器人是否能够发出警报。如果发现问题，可以尝试调整程序，直到机器人能够准确发出警报。在这个过程中，请注意观察机器人的运行状态，以及传感器和电机的协同工作。

6.总结与讨论

-现在，我们已经完成了洪水预警系统的制作。请大家分享一下，在制作过程中遇到了哪些问题，又是如何解决的？通过这次实践，你们认为wedo机器人编程在预防和减少洪水灾害方面有哪些作用？

7.课堂小结

-通过本节课的学习，我们了解了洪水的成因及危害，学会了使用wedo编程软件制作洪水预警系统。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，为预防和减少洪水灾害做出贡献。

8.课后作业

-作为课后作业，请大家结合今天所学的知识，思考以下问题：如何改进洪水预警系统，使其更加完善和实用？下节课，我们将进行分享和讨论。

9.课堂结束

-好的，今天我们就到这里，希望大家能够充分利用所学知识，为保护我们的家园做出贡献。下课！六、教学资源拓展1.拓展资源

-（1）洪水预警系统案例：收集国内外洪水预警系统的实际应用案例，包括城市洪水预警系统、河流水位监测系统等，让学生了解不同场景下的预警系统设计和应用。

-（2）自然灾害防护知识：提供关于自然灾害防护的科普资料，如洪水来临时的应急措施、如何正确使用救生设备等，增强学生的安全意识。

-（3）机器人编程竞赛案例：介绍近年来国内外机器人编程竞赛中与洪水预警相关的项目，激发学生的学习兴趣和竞赛参与意愿。

-（4）环境监测技术发展：介绍环境监测技术的发展趋势，包括传感器技术的进步、大数据在环境监测中的应用等，让学生了解科技在环境保护中的作用。

-（5）编程学习社区资源：推荐一些编程学习社区和论坛，如GitHub、StackOverflow等，供学生学习和交流编程经验。

2.拓展建议

-（1）课后实践项目：鼓励学生结合所学内容，设计并制作一个简单的洪水预警模型，通过实际操作加深对课堂知识的理解。

-（2）自主学习任务：布置学生自主学习任务，如研究不同类型传感器的原理和应用，了解它们在洪水预警系统中的作用。

-（3）小组讨论活动：组织学生进行小组讨论，探讨如何将编程技术与环境保护相结合，提出创新性的解决方案。

-（4）专家讲座邀请：邀请相关领域的专家进行讲座，让学生更深入地了解洪水预警系统的实际应用和未来发展。

-（5）校园科技节参与：鼓励学生参加校园科技节等活动，通过展示自己的编程作品，提升自信心和团队合作能力。

-（6）家庭亲子活动：设计家庭亲子编程活动，让家长参与孩子的学习过程，共同完成一个简单的编程项目，增进亲子关系。

-（7）持续关注环境问题：鼓励学生持续关注环境问题，尤其是洪水灾害的预防和应对措施，培养他们的社会责任感。

-（8）科技新闻阅读：推荐学生阅读与科技相关的新闻和杂志，了解科技发展动态，拓宽知识视野。七、课后作业1.设计一个洪水预警系统的编程项目，要求如下：

-使用至少两个传感器（例如：水位传感器和湿度传感器）来监测环境。

-编写程序，当水位超过安全线时，机器人能够启动报警机制。

-报警机制可以包括点亮LED灯、发出蜂鸣声等。

2.编写一个关于洪水预警系统的简短报告，内容包括：

-洪水预警系统的定义和作用。

-常见的水位监测传感器及其工作原理。

-洪水预警系统的实际应用案例。

题型一：编程实践题

-题目：编写一个程序，使得当水位传感器检测到水位超过阈值时，机器人能够通过蜂鸣器发出警告声。

-示例答案：使用wedo编程软件，设置一个变量来存储水位传感器的读数，当该变量值大于设定的阈值时，激活蜂鸣器模块发出警告声。

题型二：问题解答题

-题目：解释传感器在洪水预警系统中的作用，并说明至少两种不同类型传感器的原理。

-示例答案：传感器在洪水预警系统中用于实时监测水位变化，常见的传感器有浮标式水位传感器和压力式水位传感器。浮标式传感器通过浮标的浮沉来感应水位变化，而压力式传感器通过检测液体压力来确定水位高度。

题型三：案例分析题

-题目：分析一个实际的洪水预警系统案例，并讨论其优点和可能的改进方向。

-示例答案：某城市使用了基于GPS和移动通信技术的洪水预警系统，该系统能够实时传输水位数据，并迅速发出预警。优点是快速响应和广覆盖范围，但可能需要改进的地方是提高系统的精确度和可靠性。

题型四：创新设计题

-题目：设计一个新型的洪水预警系统，并描述其工作原理和预期的应用效果。

-示例答案：新型洪水预警系统采用太阳能供电，配备有多个分布式传感器，能够通过无线网络实时传输数据。工作原理是通过传感器监测水位和降雨量，通过数据分析预测洪水风险，并通过移动应用通知居民。预期效果是提高预警的及时性和准确性，减少洪水灾害损失。

题型五：小组讨论题

-题目：讨论如何在社区中推广洪水预警系统的使用，并提出具体的推广策略。

-示例答案：推广洪水预警系统的策略包括开展社区教育活动，提高居民对洪水灾害的认识；与当地政府合作，安装更多的预警系统；通过社交媒体和新闻媒体宣传预警系统的重要性。八、内容逻辑关系①洪水预警系统的原理与构成

-重点知识点：洪水预警系统的定义、作用和基本构成。

-重点词：传感器、电机、编程逻辑。

-重点句：洪水预警系统通过传感器监测水位变化，通过电机和编程逻辑实现预警。

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