小学五年级机器人编程课 7.《宋朝巢车》教学设计

小学五年级机器人编程课7.《宋朝巢车》教学设计主备人备课成员设计意图本节课旨在通过机器人编程实践，让学生了解宋朝巢车的结构和原理，培养学生对历史科技的兴趣和编程思维能力。课程内容与课本《机器人编程》紧密结合，让学生在编程实践中体验古代科技的魅力，激发创新潜能。核心素养目标1.培养学生运用编程解决实际问题的能力，提升逻辑思维和创新能力。

2.激发学生对历史科技的兴趣，增强文化自信和民族自豪感。

3.培养学生团队合作精神，通过编程实践学会与他人沟通协作。学习者分析1.学生已经掌握了基本的编程概念，如变量、循环、条件语句等，具备一定的编程基础。

2.学生对机器人编程和古代科技有一定的兴趣，愿意尝试新事物，但可能对宋朝巢车的具体结构和功能了解有限。

3.学生在编程能力上存在差异，部分学生可能对编程逻辑理解较慢，需要更多指导；部分学生则可能对编程充满热情，希望挑战更高难度的任务。

4.学生在学习风格上可能存在个体差异，有的学生偏好动手实践，有的学生则更倾向于理论学习；在团队合作中，可能存在沟通不畅或分工不均的问题。

5.学生在理解宋朝巢车的历史背景和科技原理时，可能遇到文化差异和语言障碍，需要教师适当引导和解释。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-机器人编程平台：Scratch、Python等适合小学五年级的编程软件

-机器人硬件：小型机器人套件，如乐高Mindstorms、Makeblock等

-课程平台：学校内部教学平台或在线教育平台

-信息化资源：宋朝巢车的图片、视频资料，以及相关的历史背景资料

-教学手段：电子白板、投影仪、教学模型或实物展示等辅助教学工具教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示宋朝巢车的图片或视频，引发学生对古代科技的兴趣。

2.提出问题：引导学生思考宋朝巢车的作用和原理，激发求知欲。

3.学生分享：邀请学生分享自己了解到的宋朝巢车相关知识，为新课铺垫。

二、讲授新课（15分钟）

1.介绍宋朝巢车：讲解宋朝巢车的历史背景、结构特点和功能。

2.分析编程逻辑：以编程软件为例，讲解如何通过编程实现宋朝巢车的功能。

3.代码示例：展示一个简单的编程示例，帮助学生理解编程思路。

4.互动环节：教师提问，检查学生对新知识的掌握情况。

三、巩固练习（10分钟）

1.分组练习：将学生分成小组，每组完成一个基于宋朝巢车的编程任务。

2.教师巡视：教师巡视各小组，解答学生在编程过程中遇到的问题。

3.小组展示：每组展示自己的编程成果，分享编程心得。

四、课堂提问（5分钟）

1.教师提问：针对编程过程中的难点，提出问题，引导学生思考。

2.学生回答：学生回答问题，教师点评并总结。

五、师生互动环节（10分钟）

1.编程挑战：设置一个编程挑战，要求学生运用所学知识完成。

2.教师引导：教师引导学生在编程过程中运用所学知识，解决问题。

3.小组讨论：各小组讨论编程过程中的问题，共同解决问题。

六、解决问题及核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.案例分析：分析一个实际案例，让学生思考如何运用编程解决实际问题。

2.创新设计：鼓励学生发挥想象力，设计一个具有创新性的编程项目。

3.教师总结：教师总结本节课的重点内容，强调核心素养能力的培养。

七、课堂小结（5分钟）

1.教师总结：回顾本节课的教学内容，强调宋朝巢车的编程实现。

2.学生反馈：学生反馈学习心得，分享自己的收获。

3.布置作业：布置与宋朝巢车相关的编程作业，巩固所学知识。

教学过程设计总用时：45分钟拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《中国古代科技成就》

-《宋代科技史话》

-《中国古代建筑与机械》

-《机器人编程入门》

-《Scratch编程实例教程》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以阅读上述书籍，了解中国古代科技的发展历程，特别是宋朝时期的科技成就。

-学生可以通过网络资源或图书馆资源，查找更多关于宋朝巢车的详细信息，包括其设计原理、历史影响等。

-学生可以尝试使用不同的编程软件，如Arduino、Python等，模拟宋朝巢车的运作机制，进行编程实践。

-学生可以分组进行项目研究，设计一个基于宋朝巢车原理的现代机械装置，如自动清洁系统、物料搬运装置等。

-学生可以制作一个关于宋朝巢车的科普视频或动画，向其他同学或公众介绍这一古代科技。

-学生可以参与学校的科技节或机器人竞赛，将所学知识应用于实际竞赛中，提升自己的编程能力和创新能力。

3.结合教材知识点，设计以下拓展活动：

-研究宋朝其他重要科技发明，如活字印刷、指南针等，分析其对后世的影响。

-探讨古代科技与现代科技的异同，思考科技发展对社会进步的推动作用。

-分析编程在现代社会中的应用，探讨编程技能对未来职业发展的重要性。

-设计一个编程项目，将宋朝巢车的原理与现代技术相结合，如利用传感器和控制系统模拟巢车的运作。

-通过小组合作，制作一个关于宋朝科技发展的展览，展示学生的研究成果和创意。板书设计①宋朝巢车简介

-历史背景

-结构特点

-功能用途

②编程实现要点

-编程软件：Scratch、Python等

-逻辑结构：循环、条件语句、变量

-代码示例：展示编程步骤和关键代码

③教学目标与核心素养

-理解宋朝巢车的原理

-提升编程能力

-培养创新思维和团队合作精神课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课的主要内容，强调宋朝巢车的历史背景、结构特点和编程实现。

2.总结编程实现过程中的关键步骤和逻辑结构，如循环、条件语句、变量等。

3.强调通过编程实践，学生不仅了解了宋朝巢车，还提升了编程能力和创新思维。

4.鼓励学生在课后继续探索和学习，将所学知识应用于实际项目中。

当堂检测：

1.单选题：以下哪项是宋朝巢车的功能？（用时5分钟）

A.自动清洁

B.物料搬运

C.农田灌溉

D.信号传递

2.判断题：宋朝巢车是中国古代四大发明之一。（用时5分钟）

3.简答题：请简述宋朝巢车的结构特点及其在历史中的作用。（用时10分钟）

4.编程实践：使用Scratch编程软件，模拟宋朝巢车的一个功能，如物料搬运。（用时15分钟）

5.小组讨论：结合本节课所学，设计一个基于宋朝巢车原理的现代机械装置，并说明其应用场景。（用时10分钟）

检测反馈：

1.教师根据学生的回答和作品进行点评，指出优点和不足。

2.针对学生的错误和疑惑，进行个别辅导和讲解。

3.鼓励学生在课后继续学习和实践，提高自己的编程能力和创新能力。

通过本节课的学习，学生不仅了解了宋朝巢车的历史背景和编程实现，还提升了编程能力和创新思维。希望同学们在课后能够继续探索和学习，将所学知识应用于实际项目中，为未来的科技发展贡献自己的力量。课后作业1.设计作业：

-题目：设计一个模拟宋朝巢车运作的编程项目。

-说明：使用Scratch或其他编程软件，设计一个模拟宋朝巢车搬运物料的程序。要求程序能够控制机器人移动、抓取和放下物品，并能够模拟巢车上升和下降的动作。

-答案示例：学生可以设计一个简单的程序，让机器人沿着一条轨道移动，通过编程控制机器人的爪子抓取物品，并在轨道的另一端放下。

2.实践作业：

-题目：研究宋朝巢车的历史影响。

-说明：学生需要查找资料，了解宋朝巢车对当时社会的影响，以及它在农业发展中的作用。

-答案示例：学生可以撰写一份报告，内容包括巢车在提高农业效率、促进农业生产发展方面的贡献。

3.分析作业：

-题目：分析宋朝巢车与现代机器人的异同。

-说明：学生需要比较宋朝巢车与现代机器人的设计原理、功能特点和使用场景，分析两者的异同。

-答案示例：学生可以撰写一份比较分析报告，指出巢车作为古代机械与现代机器人在设计理念、技术水平和应用领域的差异。

4.创意作业：

-题目：设计一个以宋朝巢车为灵感的现代机械装置。

-说明：学生需要发挥创意，设计一个结合宋朝巢车原理的现代机械装置，并说明其设计思路和潜在应用。

-答案示例：学生可以设计一个自动化的物料搬运系统，该系统结合了巢车的部分原理，如通过滑轮和杠杆原理提高工作效率。

5.案例研究作业：

-题目：研究宋朝巢车在《水浒传》中的提及及其象征意义。

-说明：学生需要阅读《水浒传》中关于宋朝巢车的相关章节，分析巢车在小说中的描写及其象征意义。

-答