小学五年级创意机器人编程课 2-6.2 四足机器人（教学设计）

小学五年级创意机器人编程课2-6.2四足机器人（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材分析小学五年级创意机器人编程课2-6.2四足机器人（教学设计）本节课内容与课本紧密关联，旨在通过四足机器人的编程学习，让学生了解机器人运动原理，掌握编程基础，培养动手实践能力。课程设计符合教学实际，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的创新思维和团队协作能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新等核心素养。学生将通过编程四足机器人，提升逻辑思维和问题解决能力，增强合作意识和团队协作精神，同时培养创新意识和实践能力，为未来信息技术学习打下坚实基础。教学难点与重点1.教学重点

-理解四足机器人的基本结构和运动原理，包括腿部关节运动和步态模式。

-掌握基本的编程语言和指令，如循环、条件语句和变量应用，用于控制机器人动作。

-能够设计简单的程序，使机器人按照预定的步态行走。

2.教学难点

-理解复杂程序逻辑，特别是在循环和条件语句的综合应用中，如何确保机器人动作的准确性和连贯性。

-调整机器人的步态参数，以适应不同的地形和负载，这需要学生对物理运动学有一定的理解。

-解决编程过程中可能出现的错误，如语法错误和逻辑错误，这要求学生具备良好的问题解决能力。

-在团队协作中，学生需要学会有效沟通和分工，共同调试和优化程序，这是对团队合作能力的一个挑战。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《创意机器人编程》教材，包含四足机器人编程相关章节。

2.辅助材料：准备与四足机器人相关的图片、图表和教学视频，帮助学生直观理解机器人结构和编程逻辑。

3.实验器材：准备四足机器人教学套件，包括机器人本体、编程控制器、传感器等，确保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区和实验操作台，便于学生分组讨论和实际操作。教学过程设计**总用时：45分钟**

**一、导入环节（5分钟）**

1.创设情境：展示四足机器人在不同环境中的视频，如在家中、公园、户外等，激发学生对机器人运动的兴趣。

2.提出问题：引导学生思考，为什么四足机器人能够在复杂地形上稳定行走？

3.学生讨论：分组讨论，分享对机器人运动原理的初步想法。

4.教师总结：简要介绍四足机器人的基本结构和运动原理，引出本节课的主题。

**二、讲授新课（15分钟）**

1.机器人结构介绍：讲解四足机器人的腿部关节、传感器和控制器等组成部分。

2.编程基础：介绍基本的编程语言和指令，如循环、条件语句和变量。

3.步态模式：讲解四足机器人的步态模式，包括行走、转弯和停止。

4.编程示例：展示一个简单的四足机器人行走程序的编写过程，强调程序逻辑和步骤。

**三、巩固练习（15分钟）**

1.编程实践：学生分组，根据所学知识，编写一个简单的四足机器人行走程序。

2.互评交流：各小组展示自己的程序，其他小组进行评价和反馈。

3.教师指导：针对学生在编程过程中遇到的问题进行个别指导。

4.练习拓展：鼓励学生尝试修改程序，实现更复杂的步态模式。

**四、课堂提问（5分钟）**

1.教师提问：针对四足机器人编程中的难点问题进行提问，如如何优化程序、如何处理传感器数据等。

2.学生回答：学生分组讨论后回答问题，教师点评并总结。

**五、师生互动环节（5分钟）**

1.教师展示：教师演示一个高级的四足机器人编程案例，分析其程序结构和实现方法。

2.学生提问：学生就演示案例提出问题，教师解答并引导学生思考。

3.小组讨论：学生分组讨论，尝试改进案例中的程序，提高机器人性能。

**六、总结与反思（5分钟）**

1.教师总结：回顾本节课的重点内容，强调四足机器人编程的关键步骤。

2.学生反思：学生分享自己的学习心得，总结在编程过程中遇到的困难和收获。

3.教师点评：教师对学生的表现进行点评，鼓励学生在课外继续探索和学习。

**七、课后作业（5分钟）**

1.教师布置：布置课后作业，要求学生根据所学知识，编写一个更复杂的四足机器人程序。

2.学生记录：学生记录作业要求，确保课后能够完成作业。知识点梳理1.四足机器人的基本结构

-腿部关节：介绍四足机器人的腿部关节类型，如旋转关节、滑动关节等。

-传感器：讲解传感器的作用和种类，如距离传感器、倾斜传感器等。

-控制器：介绍控制器的功能，包括编程接口、电源管理等。

2.编程基础

-编程语言：概述常用的编程语言，如Python、Scratch等。

-基本指令：介绍编程中的基本指令，如循环、条件语句、变量等。

-程序结构：讲解程序的基本结构，包括输入、处理、输出等环节。

3.步态模式

-步态定义：解释步态的概念，即机器人行走的动作和姿态。

-常见步态：介绍常见的步态模式，如行走、转弯、停止等。

-步态参数：讲解步态参数的调整，如步长、步频、倾斜角度等。

4.编程实践

-程序编写：讲解如何编写简单的四足机器人行走程序。

-逻辑思维：强调在编程过程中培养逻辑思维和问题解决能力。

-创新实践：鼓励学生在编程过程中尝试创新，提高机器人性能。

5.团队合作

-分组讨论：介绍分组讨论在编程学习中的作用，如交流心得、互相学习等。

-互评交流：讲解互评交流在编程学习中的重要性，如发现错误、提出建议等。

-团队协作：强调团队合作在编程学习中的必要性，如分工合作、共同解决问题等。

6.问题解决

-错误处理：讲解在编程过程中遇到错误时的处理方法，如调试、优化等。

-问题分析：介绍如何分析问题，找出问题的根源，并提出解决方案。

-经验总结：强调在解决问题过程中总结经验，为以后的学习打下基础。

7.核心素养

-信息意识：培养学生对信息技术的敏感度和应用能力。

-计算思维：提高学生的逻辑思维和问题解决能力。

-创新意识：鼓励学生在编程过程中勇于创新，提高机器人性能。

-团队协作：培养学生的团队合作精神和沟通能力。板书设计①四足机器人基本结构

-腿部关节类型

-传感器种类

-控制器功能

②编程基础

-编程语言简介

-基本指令列表

-程序结构框架

③步态模式

-步态定义

-常见步态名称

-步态参数调整

④编程实践

-程序编写步骤

-逻辑思维培养

-创新实践要点

⑤团队合作

-分组讨论方法

-互评交流技巧

-团队协作原则

⑥问题解决

-错误处理流程

-问题分析步骤

-经验总结要点

⑦核心素养

-信息意识提升

-计算思维培养

-创新意识激发

-团队协作能力强化课堂1.课堂评价

-提问与回答：通过提问环节，检验学生对四足机器人编程知识的掌握程度。例如，提问学生关于机器人结构、编程指令和步态模式的理解，观察学生的回答是否准确、完整。

-观察与记录：在课堂练习和讨论环节，观察学生的参与度和合作情况，记录学生在编程过程中的操作是否规范、思路是否清晰。

-测试与反馈：在课程结束时，进行小测验或编程任务，评估学生的实际编程能力。测试题目应涵盖本节课的重点内容，如机器人结构、编程指令和步态模式的应用。测试后，及时批改试卷，针对学生的错误进行反馈，帮助学生查漏补缺。

2.作业评价

-作业布置：根据本节课的教学内容，布置相应的编程作业，要求学生独立完成。作业内容应具有实际意义，如设计一个能够完成特定任务的四足机器人程序。

-作业批改：对学生的作业进行认真批改，关注学生的编程思路、代码质量和问题解决能力。批改过程中，对学生的优点给予肯定，对不足之处提出改进建议。

-反馈与鼓励：及时将作业批改结果反馈给学生，鼓励学生在课外继续学习和实践。对于表现优秀的学生，给予表扬和奖励，激发学生的学习兴趣和积极性。

3.评价方式多样化

-自评与互评：鼓励学生进行自我评价和互评，通过反思和交流，提高学生的自我认知和团队合作能力。

-过程评价与结果评价：注重过程评价，关注学生在学习过程中的努力和进步。同时，结果评价也不能忽视，以检验学生的学习成果。

-定量与定性评价：结合定量评价和定性评价，全面了解