深圳市青少年宫spike机器人课程 第三课 360°风扇-教学设计

深圳市青少年宫spike机器人课程第三课360°风扇-教学设计课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计思路本节课以“360°风扇”为主题，结合学生已掌握的spike机器人基础知识，通过实践操作让学生深入了解风扇的搭建与编程。课程设计注重理论与实践相结合，以课本为依据，通过以下步骤展开教学：

1.导入：通过展示生活中常见的360°风扇，引发学生对机器人应用的好奇心。

2.知识讲解：简要介绍风扇的工作原理、搭建方法及编程技巧。

3.实践操作：指导学生分组进行风扇搭建，重点强调结构稳定性与美观性。

4.编程调试：引导学生编写程序，实现风扇的360°旋转。

5.总结评价：展示各组作品，评价风扇的搭建与编程效果，鼓励创新思维。

课程设计旨在培养学生动手能力、逻辑思维及团队协作精神，为后续深入学习spike机器人课程打下基础。二、核心素养目标分析本节课核心素养目标旨在培养学生的信息意识、科学精神、创新能力及团队合作能力。通过以下目标实现：

1.信息意识：培养学生主动获取、分析并运用spike机器人相关知识的意识。

2.科学精神：引导学生掌握科学的研究方法，培养严谨的实验态度和问题解决能力。

3.创新能力：鼓励学生在风扇搭建与编程过程中发挥创意，探索新的解决方案。

4.团队合作能力：在实践操作中，培养学生与他人协作、沟通、共享成果的能力。三、学习者分析1.学生已经掌握了spike机器人的基本搭建方法、基础编程指令，以及简单的传感器使用技巧。

2.学习兴趣：学生对机器人制作和编程表现出浓厚兴趣，喜欢通过动手实践来解决问题。

学习能力：学生具备一定的逻辑思维和空间想象力，能够跟随指导进行简单的编程和搭建。

学习风格：学生偏好互动式学习，喜欢在团队中交流分享，对直观演示和操作实践反应积极。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-在风扇搭建过程中，可能会遇到结构稳定性问题，需要反复调试以达到预期效果。

-编程时，学生可能难以理解复杂的逻辑关系，需要引导其逐步分解问题，逐步实现功能。

-面对团队合作，学生可能存在沟通不畅、分工不明确等问题，需要培养良好的团队协作习惯。四、教学资源-SpikePrime机器人套装

-编程软件（如Scratch或SPIKEPrime编程环境）

-投影仪及电脑

-教学PPT

-课程操作手册

-360°风扇模型

-实践操作指导文档

-团队协作工具（如任务分配表）五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括本节课的360°风扇搭建与编程的基础知识PPT和示例视频。

-设计预习问题：提出如“风扇旋转的原理是什么？”、“如何通过编程控制风扇旋转？”等探究性问题。

-监控预习进度：通过在线平台的预习任务提交功能，监控学生的预习完成情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生自行观看视频和PPT，了解风扇的工作原理和基本编程指令。

-思考预习问题：学生思考教师提出的问题，并记录下自己的答案和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和问题通过在线平台提交给教师。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主探索，培养独立解决问题的能力。

-信息技术手段：利用在线平台，实现资源的有效传递和进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示实际应用的360°风扇，引出本节课的主题。

-讲解知识点：详细讲解风扇搭建的注意事项和编程逻辑。

-组织课堂活动：分组进行风扇搭建和编程实践，解决实际操作中的问题。

-解答疑问：针对学生操作过程中的疑问，提供及时的帮助和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生跟随教师的讲解，思考如何将理论应用于实践。

-参与课堂活动：学生分组合作，完成风扇的搭建和编程任务。

-提问与讨论：学生在实践中遇到问题时，提出疑问并参与小组讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解帮助学生理解风扇搭建和编程的理论知识。

-实践活动法：通过实际操作，让学生在实践中掌握风扇的控制技能。

-合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队合作能力。

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题，巩固学生对风扇控制的理解。

-提供拓展资源：提供额外的编程教程和相关书籍，供有兴趣的学生深入学习。

-反馈作业情况：批改学生作业，给出具体反馈，指导学生的后续学习。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成作业，通过实践加深对风扇编程的理解。

-拓展学习：学生利用教师提供的资源，进行额外的学习和探索。

-反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习经验。

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，提升自我学习能力。

-反思总结法：引导学生通过反思总结，提升学习效率和质量。

本节课的重难点在于风扇的精确搭建和编程控制，通过课前预习、课中实践和课后拓展，帮助学生逐步掌握这些技能。六、学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：学生通过本节课的学习，能够熟练掌握360°风扇的搭建方法，了解其工作原理，并能够运用编程软件进行简单的控制编程。他们能够理解风扇的旋转机制，以及如何通过编程实现风扇的启动、停止和速度调节。

2.技能提升：学生在动手搭建风扇的过程中，提升了空间想象力和动手操作能力。在编程实践中，他们学会了如何使用循环、条件判断等编程结构，以及如何调试程序来解决问题，从而提高了逻辑思维和问题解决能力。

3.创新意识：学生在完成基本的风扇搭建和编程任务后，能够根据自己的兴趣进行创意设计，比如添加传感器来实现自动控制功能，或是设计独特的风扇外观，这激发了学生的创新意识和设计思维。

4.团队协作：在小组合作完成任务的过程中，学生学会了如何与同伴沟通、分工合作，共同解决问题。他们能够有效地在团队中分享自己的想法，倾听他人的意见，并在合作中达成共识。

5.自主学习：通过课前预习和课后拓展学习，学生养成了自主获取知识的好习惯。他们能够主动查找资料，通过视频、文档等资源来拓展自己的知识面，提高了自主学习能力。

6.科学态度：学生在学习过程中，逐步形成了科学的研究态度。他们对待实验认真严谨，对待问题积极探究，对待结果客观分析，学会了基于事实和数据进行判断和推理。

7.应用能力：学生不仅掌握了风扇的搭建和编程技能，还能够将所学知识应用到其他类似的机器人项目中。他们能够理解编程思维在现实世界中的应用，并尝试将技术应用于解决实际问题。

8.反思与评价：学生在完成本节课的学习后，能够对自己的学习过程进行反思，评价自己的表现和作品的优缺点。他们能够从错误中学习，不断调整和优化自己的工作，提高了自我监控和评价的能力。七、课堂1.课堂评价：

在课堂上，教师通过多种方式对学生进行评价，以确保教学目标的实现和学习效果的达成。

-提问：教师针对风扇搭建和编程的关键知识点提出问题，通过学生的回答来判断他们对知识点的理解和掌握程度。例如，教师可以问：“如何使用循环语句来控制风扇持续旋转？”或“在搭建风扇时，哪些因素会影响其稳定性？”

-观察：教师在学生进行实践操作时，观察他们的操作过程，注意他们是否能够正确地使用工具和材料，以及是否能够遵循编程逻辑进行操作。

-测试：在课程的某个阶段，教师可以通过小测验或现场编程挑战来测试学生对知识点的掌握情况。这些测试可以包括选择题、填空题或实际编程任务。

教师根据这些评价方式收集到的信息，及时发现学生在学习过程中可能遇到的问题，并给予针对性的指导和解决方案。例如，如果发现多个学生在编程时难以理解循环语句的使用，教师可以提供更详细的解释和额外的例子，或者调整教学策略，使用不同的教学方法来帮助学生理解。

2.作业评价：

学生的作业是评价他们学习效果的重要途径。教师对学生的作业进行认真批改，并提供具体的反馈。

-批改：教师逐一检查学生的作业，确保他们能够正确地完成风扇的搭建和编程任务。在批改过程中，教师会注意学生是否遵循了正确的搭建步骤，编程是否逻辑清晰，以及代码是否能够正确运行。

-点评：在课堂上，教师会选取一些具有代表性的作业进行点评，指出作业的优点和需要改进的地方。这种公开的反馈可以帮助所有学生了解什么样的作业是优秀的，以及如何提升自己的作业质量。

-反馈：教师会及时将作业评价反馈给学生，包括对作业的整体评价和具体的改进建议。这种反馈可以帮助学生了解自己的学习进度，鼓励他们继续努力。八、教学反思这节课结束后，我感到非常欣慰，但也有些地方值得我深思和改进。学生们对于360°风扇的搭建和编程表现出了极大的兴趣和热情，他们能够积极参与到课堂活动中，这让我看到了教学的成功。但同时，我也注意到了一些问题，需要在未来的教学中进行调整。

关于教学内容，我觉得自己讲解得还是比较清晰的，学生们能够理解风扇的工作原理和编程逻辑。但是，我也发现有些学生在理解复杂的编程指令时还是感到有些吃力。这可能是因为我在讲解时没有足够地简化语言，或者没有提供足够的实例来说明。下次我会尝试使用更加直观的例子，让学生更容易地理解这些概念。

在课堂实践环节，学生们分组进行风扇的搭建和编程，这个过程中他们的团队合作精神给了我很大的惊喜。不过，我也发现了一些小组在合作中存在沟通不畅的问题，导致搭建进度缓慢。我应该在课堂上更多地强调团队合作的重要性，并教给学生一些有效的沟通技巧。

此外，我在课堂上观察到，有些学生在编程时遇到了困难，但他们并没有立即寻求帮助，而是选择了自己摸索。这让我意识到，我可能没有给学生足够的安全感，让他们觉得提问是自然而然的事情。未来，我会在课堂上创造更加开放和鼓励提问的氛围，让学生知道求助是学习过程中很重要的一部分。

对于作业的布置，我觉得我可能给了学生太多的任务，这可能会导致他们在完成作业时感到压力过大。我需要调整作业量，确保学生能够在完成作业的同时，还有时间去进行深入的思考和探索。

最后，我对自己在教学中的表现也有一些反思。我发现自己在课堂上有时过于严肃，没有充分展示出微笑和亲和力。学生在轻松愉快的环境中学习效果会更好，因此我需要在未来的教学中更加注重自己的情绪和态度，让学生感到更加舒适和自在。板书设计①重点知识点：

-风扇的搭建步骤与注意事项

-编程控制风扇旋转的基础指令

-360°旋转的实现原理

②重点词：

-搭建

-编程

-旋转

-传感器

-循环

③重点句：

-“风扇的搭建需要遵循一定的顺序，以保证结构的稳定性。”

-“通过编程，我们可以控制风扇的启动、停止以及旋转速度。”

-“实现360°旋转的关键在于正确使用循环语句和传感器输入。”典型例题讲解例题1：设计一个程序，使得风扇在启动后能够顺时针旋转10圈，然后停止。

解答：要实现风扇旋转10圈，我们可以使用循环结构。以下是一个简单的代码示例：

```

设置旋转速度为中等

重复执行10次

旋转360度

结束重复

停止旋转

```

例题2：使用触摸传感器控制风扇，当传感器被按下时启动风扇，松开时停止风扇。

解答：这个程序需要使用触摸传感器的输入来控制风扇的启动和停止。以下是一个可能的代码实现：

```

当触摸传感器被按下时

设置旋转速度为快速

旋转

当触摸传感器被松开时

停止旋转

```

例题3：编写一个程序，使得风扇能够根据光强度传感器的读数调整旋转速度，光线越强，风扇转速越快。

解答：要实现这个功能，我们需要读取光强度传感器的值，并根据这个值来调整风扇的转速。以下是一个示例代码：

```

重复执行

读取光强度传感器的值

如果光强度大于100

设置旋转速度为快速

否则如果光强度大于50

设置旋转速度为中等

否则

设置旋转速度为慢速

等待1秒

结束重复

```

例题4：创建一个程序，使得风扇在按下按钮A时顺时针旋转，按下按钮B时逆时针旋转。

解答：这个程序需要使用两个按钮的输入来控制风扇的旋转方向。以下是一个示例代码：

```

当按钮A被按下时

设置旋