机器人编程课 第5课.《智能卫士》活动教学设计

机器人编程课第5课.《智能卫士》活动教学设计课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析同学们，今天我们要来上一堂机器人编程课，主题是《智能卫士》活动教学设计。这节课的内容，可是和咱们课本上所学的内容紧密相连哦！我们将会学习如何用编程语言来编写程序，让机器人像卫士一样守护我们的校园。准备好一起探索编程的奥秘了吗？🤖🌟二、核心素养目标1.创新思维：学会运用编程逻辑解决问题，激发创新意识。

2.技术应用：掌握编程基本技能，提升信息技术应用能力。

3.团队合作：在小组活动中，培养学生协作精神和沟通能力。

4.信息意识：认识到信息技术在现实生活中的广泛应用，增强信息素养。三、教学难点与重点1.教学重点，

①理解并应用编程逻辑，实现机器人行为的自动化控制。

②掌握使用编程语言编写简单程序，使机器人能够根据预设指令执行任务。

③学会调试程序，确保机器人运行稳定，提高解决问题的能力。

2.教学难点，

①理解程序流程控制，包括条件判断和循环结构，确保机器人行为符合预期。

②将实际问题转化为编程问题，培养学生的抽象思维和问题解决能力。

③掌握调试技巧，分析并解决程序运行中的错误，提高编程的严谨性。

④在小组合作中，协调团队成员，共同完成复杂编程任务，提升团队协作能力。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过生动讲解，引导学生理解编程概念和逻辑。

2.讨论法：组织学生分组讨论，激发思维，共同解决编程问题。

3.实验法：让学生动手实践，通过操作机器人，巩固编程知识。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示编程步骤和机器人工作原理，直观教学。

2.编程软件辅助：使用编程软件，让学生在计算机上实际编写和调试程序。

3.互动教学平台：借助在线平台，实现课堂互动，提高学习效率。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：我会提前在班级微信群中分享《智能卫士》的编程基础概念PPT，并附上操作视频，让学生在课前对基本的编程逻辑有所了解。

设计预习问题：我会设计一些关于机器人行为逻辑和编程步骤的问题，比如“如何编写一个程序让机器人避开障碍物？”来引导学生思考。

监控预习进度：通过在线平台查看学生的观看记录和提问情况，确保每位学生都有所准备。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生通过PPT和视频自学，初步理解编程的基本概念。

思考预习问题：学生根据问题进行独立思考，记录下自己的想法和疑问。

举例：学生在预习过程中可能会遇到如何编写条件判断语句的难题，通过预习，他们开始理解逻辑判断在编程中的重要性。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：我会用一个校园安全的真实案例引入课程，激发学生的兴趣。

讲解知识点：通过实例讲解如何用编程语言编写机器人避障的代码，强调循环和条件语句的使用。

组织课堂活动：我会让学生分组，每组编写一个简单的避障程序，然后进行展示和互相评价。

学生活动：

听讲并思考：学生在听讲时积极思考，对讲解中的难点做好笔记。

参与课堂活动：学生在小组活动中分工合作，编写和测试程序。

举例：在课堂活动中，学生可能会遇到如何让机器人精确判断距离的问题，通过讨论和尝试，他们学会了使用传感器数据和阈值来判断距离。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：我会让学生设计一个更复杂的避障程序，要求增加转弯和返回功能。

提供拓展资源：我会推荐一些在线编程资源和相关的书籍，让学生课后继续学习。

学生活动：

完成作业：学生按照作业要求，独立完成复杂避障程序的设计。

拓展学习：学生利用拓展资源，尝试学习更高级的编程技巧。

举例：学生在课后作业中可能会遇到如何优化程序效率的问题，通过拓展学习，他们开始了解算法优化的概念。六、学生学习效果学生学习效果

1.编程技能的提升

学生们通过学习《智能卫士》的编程课程，掌握了基本的编程语言和编程逻辑。他们能够独立编写简单的程序，使机器人完成特定的任务，如避障、转弯等。这种技能的提升不仅增强了学生的信息技术素养，也为他们未来学习和从事相关工作奠定了基础。

2.创新思维能力的培养

在本节课中，学生们需要将实际问题转化为编程问题，这激发了他们的创新思维。他们在面对复杂问题时，能够运用编程逻辑进行思考和解决，培养了创新意识和解决问题的能力。

3.团队合作精神的增强

通过小组讨论和合作完成编程任务，学生们学会了与他人沟通、协作，共同解决问题。这种团队合作精神对于他们在今后的学习和工作中具有重要意义。

4.信息素养的提高

学生们在本节课中了解了信息技术在现实生活中的广泛应用，认识到编程在各个领域的价值。这有助于提高他们的信息素养，为他们在信息时代的发展奠定基础。

5.自主学习能力的发展

在课前自主探索环节，学生们通过自主学习预习资料，提前了解课程内容。这种自主学习能力的发展有助于他们在今后的学习中更加主动地获取知识。

6.实践能力的提升

通过课堂实践活动，学生们将理论知识应用于实际操作，提高了自己的实践能力。他们在编写程序、调试程序的过程中，不断尝试、改进，最终实现了机器人任务的完成。

7.反思总结能力的培养

在课后拓展应用环节，学生们对自己的学习过程和成果进行反思和总结，找出不足之处并提出改进建议。这种反思总结能力有助于他们在今后的学习中不断进步。

8.情感态度价值观的塑造

在学习过程中，学生们体会到编程的乐趣，培养了积极向上的学习态度。同时，他们通过解决实际问题，认识到编程在现实生活中的价值，增强了社会责任感。

9.逻辑思维能力的提高

编程过程中，学生们需要运用逻辑思维来分析和解决问题。通过本节课的学习，他们的逻辑思维能力得到了有效提高。

10.跨学科知识的融合

在本节课中，学生们将数学、物理等学科知识应用于编程实践，实现了跨学科知识的融合。这种融合有助于他们更好地理解学科知识，提高综合运用能力。七、教学评价1.课堂评价

课堂评价是确保教学效果的关键环节。以下是我将采取的几种评价方法：

-提问：通过课堂提问，我可以及时了解学生对知识的掌握程度。例如，在讲解编程逻辑时，我会提问学生：“如果机器人遇到障碍物，我们应该如何编写程序来让它避开？”通过学生的回答，我可以评估他们对编程概念的理解。

-观察：在学生进行编程实践时，我会观察他们的操作过程，包括代码编写、调试和问题解决。通过观察，我可以发现学生是否能够独立完成任务，以及他们在操作中是否存在困难。

-测试：定期进行小测验，评估学生对编程知识的掌握程度。测试题将包括选择题、填空题和编程题，以确保学生对基础知识的牢固掌握。

举例：在讲解循环结构时，我会设计一个简单的编程题，让学生编写一个程序，打印出1到10的数字。通过观察学生的解题过程，我可以了解他们对循环结构的理解程度。

2.作业评价

作业是巩固课堂知识的重要手段。以下是我对作业评价的几个方面：

-作业批改：我会认真批改每一份作业，确保评分公正。对于学生的错误，我会用红笔标注，并在旁边写上具体的评语，帮助他们理解错误的原因。

-及时反馈：对于学生的作业，我会及时给予反馈，让他们知道自己的进步和需要改进的地方。这种及时的反馈有助于学生及时调整学习策略。

-鼓励与激励：在作业评价中，我会对学生的努力和进步给予肯定，鼓励他们继续努力。例如，对于完成复杂编程任务的学生，我会给予额外的表扬和奖励。

举例：在学生完成《智能卫士》的编程作业后，我会检查他们的程序是否能够正确执行任务。对于能够成功编写出避障程序的学生，我会给予积极的评价，并鼓励他们在课后尝试更复杂的编程挑战。

3.学生自评与互评

为了提高学生的自我反思能力和团队合作能力，我会鼓励学生进行自评和互评。

-自评：学生对自己的作业进行自我评价，反思自己的学习过程和成果，找出自己的不足之处。

-互评：学生之间互相评价对方的作业，这有助于他们学习他人的优点，同时也学会从他人的错误中吸取教训。

举例：在小组合作完成编程任务后，我会让学生之间互相评价彼此的程序代码，讨论哪些部分做得好，哪些地方可以改进。

4.家长反馈

家长是教育的重要参与者，我会定期与家长沟通，了解学生在家的学习情况，并寻求家长的支持和合作。

举例：在学期结束时，我会向家长发送一份学生编程技能的报告，包括学生在课堂上的表现和作业完成情况，以及家长可以如何在家中支持学生的学习。八、板书设计1.知识点阐述

①编程基础概念：编程语言、程序结构、变量、数据类型、控制结构。

②机器人编程应用：传感器、执行器、编程逻辑、行为设计。

③实践案例：避障程序、路径规划、环境交互。

2.关键词句

①“编程语言”-强调编程语言的选择和使用。

②“控制结构”-讲解循环、条件语句等控制程序流程的关键结构。

③“传感器与执行器”-解释机器人如何感知环境和执行动作。

3.教学步骤

①编程环境介绍：展示编程软件界面，介绍基本操作。

②编写基础代码：展示如何创建变量、数据类型和基本操作。

③实现控制逻辑：讲解如何使用循环和条件语句控制机器人行为。

④调试与优化：介绍调试工具和优化程序的方法。

4.代码示例

①基础代码块：展示一个简单的程序，如打印数字序列。

②避障程序片段：展示检测障碍物并做出反应的代码片段。

③路径规划示例：展示如何规划机器人移动路径的代码示例。

5.实践提示

①编程实践：鼓励学生在计算机上实际编写和测试代码。

②问题解决：引导学生分析代码错误，并学习如何调试。

③创新思维：鼓励学生尝试不同的编程思路，提高创新能力。课后作业课后作业是巩固课堂所学知识的重要环节，以下是根据《智能卫士》编程课程内容设计的几个课后作业题目，旨在帮助学生巩固和深化对编程概念和实践技能的理解。

1.编写程序

题目：编写一个程序，使机器人从点A移动到点B，在移动过程中避开任何障碍物。

答案：

```python

defmove_robot():

whileTrue:

ifdistance_to_obstacle()<threshold:

turn_left()

else:

move_forward()

```

2.逻辑判断

题目：编写一个程序，当机器人的电池电量低于20%时，它应该停止工作并返回充电站。

答案：

```python

defcheck_battery():

ifbattery_level()<20:

stop()

go_to_charging_station()

else:

continue_working()

```

3.循环结构

题目：编写一个程序，让机器人沿着一个圆形路径移动，每移动10米就记录一次位置。

答案：

```python

defmove_in_circle():

for_inrange(360):#假设圆周为360度

move_forward(10)

record_position()

```

4.函数调用

题目：编写一个程序，包含一个函数，该函数接受速度参数，使机器人以指定速度移动。

答案：

```python

defmove_at_speed(speed):

set_speed(speed)

move_forward()

```

5.错误处理

题目：编写一个程序，当机器人遇到错误（如传感器故障）时，能够安全地停止并报告错误。

答案