小学五年级机器人编程课 2.《单车》活动教学设计

小学五年级机器人编程课2.《单车》活动教学设计课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容教材：《小学机器人编程》第X章

内容：学习使用机器人编程软件编写《单车》活动程序，包括机器人移动、转向、等待等基本指令的运用，以及程序逻辑的编写。二、核心素养目标培养学生逻辑思维能力、问题解决能力和创新实践能力，提升编程兴趣和团队合作精神。通过编程实践，提高学生对机器人工作原理的理解，增强实践操作技能，培养其信息素养。三、学情分析小学五年级的学生正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，对新鲜事物充满好奇心，学习兴趣较高。然而，由于年龄特点，他们的注意力和自控能力相对较弱，容易受到外界干扰。在知识层面，学生对机器人编程有一定的基础认知，能够理解基本的编程概念，但具体到编程实践，可能存在对指令理解不透彻、程序逻辑混乱等问题。

在能力方面，学生的动手操作能力逐渐增强，能够通过观察和模仿掌握简单编程操作。但独立解决问题的能力还有待提高，往往需要教师的引导和帮助。在素质方面，学生的团队协作意识和创新思维有待培养，编程活动可以为学生提供良好的实践平台。

行为习惯方面，部分学生可能存在注意力不集中、容易分心的现象，这会影响编程学习的效率。此外，学生在团队合作中可能存在沟通不畅、分工不明确等问题，需要教师在教学中加以引导。四、教学资源-软硬件资源：机器人编程教学平台、机器人编程软件、机器人模型

-课程平台：学校内部机器人编程教学系统

-信息化资源：机器人编程教学视频、编程案例库、在线编程工具

-教学手段：多媒体教学设备、实物演示、小组合作学习材料五、教学过程设计（一）导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示一段关于环保主题的动画片，引导学生思考如何通过科技手段减少污染。

2.提出问题：如果我们要设计一个机器人来帮助清洁环境，我们需要做些什么？

3.引入主题：今天我们将学习如何使用机器人编程软件编写一个清洁环境的机器人程序。

（二）讲授新课（15分钟）

1.介绍机器人编程软件的基本操作界面和功能。

2.讲解《单车》活动程序的设计思路，包括移动、转向、等待等基本指令。

3.通过实际操作演示如何编写程序，让学生直观理解编程逻辑。

4.强调编程中的变量、循环等概念，以及它们在程序中的作用。

（三）巩固练习（10分钟）

1.分组练习：将学生分成小组，每组一台机器人编程设备，要求学生根据所学知识编写一个简单的《单车》活动程序。

2.小组讨论：各小组分享编程过程中的问题和解决方案，教师巡回指导。

3.课堂展示：每组派代表展示自己的程序，其他小组和教师进行评价。

（四）课堂提问（5分钟）

1.提问：在编写程序时，如何确保机器人按照预期路径行驶？

2.提问：如果遇到程序运行错误，如何进行调试？

3.提问：如何优化程序，使机器人行驶更稳定？

（五）师生互动环节（15分钟）

1.教师提问：引导学生思考如何设计更复杂的机器人程序，如自动避开障碍物。

2.学生回答：鼓励学生提出自己的想法，教师进行点评和指导。

3.教师演示：展示一个更高级的《单车》活动程序，如加入传感器控制。

4.学生模仿：学生尝试模仿教师演示的程序，教师给予个别指导。

（六）解决问题及核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.提出问题：如何让机器人不仅能够行驶，还能收集垃圾？

2.学生讨论：引导学生思考如何结合传感器和执行器实现这一功能。

3.教师总结：总结学生讨论的要点，强调创新思维和问题解决能力的重要性。

（七）课堂小结（5分钟）

1.回顾本节课所学内容，强调编程中的关键概念和技巧。

2.鼓励学生在课后继续探索机器人编程的更多可能性。

3.布置作业：要求学生完成一个简单的机器人编程项目，如设计一个能够自动清理垃圾的机器人。

教学时间总计：45分钟六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《机器人编程入门》

-《编程思维训练：通过游戏学习编程》

-《机器人与人工智能：未来世界的构建者》

-《儿童编程教育手册》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以尝试使用不同的编程软件，如Scratch、Python等，进行编程实践。

-鼓励学生参与在线编程社区，如C、KhanAcademy等，与其他编程爱好者交流。

-引导学生探索编程在现实生活中的应用，如智能家居、教育辅助工具等。

-设计一些小项目，如制作一个简单的游戏或者一个可以控制家庭电器的机器人，让学生将所学知识应用于实际中。

-推荐学生阅读有关机器人历史和发展的书籍，了解编程技术在现代社会中的重要性。

-组织学生参加编程比赛或创新活动，如机器人奥林匹克竞赛、编程马拉松等，提升学生的编程技能和团队合作能力。

-鼓励学生设计自己的机器人程序，通过实验和修改来优化程序性能，培养他们的创新精神和解决问题的能力。

-引导学生关注编程伦理和安全性，了解编程过程中可能遇到的风险和应对措施。

-鼓励学生参与开源项目，学习如何贡献代码，了解开源文化的重要性。

-通过在线课程或工作坊，让学生学习更高级的编程概念，如算法、数据结构等，为将来的学习打下坚实的基础。七、板书设计①

-机器人编程软件简介

-基本操作界面

-功能模块

②

-《单车》活动程序设计

-移动指令

-转向指令

-等待指令

-程序逻辑

③

-编程概念

-变量

-循环

-传感器

-执行器

-代码调试八、典型例题讲解1.例题：

编写一个机器人程序，使机器人从起点出发，向正北方向移动10个单位，然后向正东方向移动5个单位，最后停止。

答案：

```python

#移动到正北方向

move(10,'north')

#向正东方向移动

move(5,'east')

#停止机器人

stop()

```

2.例题：

编写一个机器人程序，使机器人从起点出发，先向正北方向移动10个单位，然后向左转90度，再向正东方向移动5个单位，最后向右转180度。

答案：

```python

#移动到正北方向

move(10,'north')

#向左转90度

turn(90,'left')

#向正东方向移动

move(5,'east')

#向右转180度

turn(180,'right')

```

3.例题：

编写一个机器人程序，使机器人从起点出发，先向正北方向移动10个单位，然后向正东方向移动5个单位，接着向正南方向移动10个单位，最后向正西方向移动5个单位。

答案：

```python

#移动到正北方向

move(10,'north')

#向正东方向移动

move(5,'east')

#向正南方向移动

move(10,'south')

#向正西方向移动

move(5,'west')

```

4.例题：

编写一个机器人程序，使机器人从起点出发，先向正北方向移动10个单位，然后向左转90度，再向正东方向移动5个单位，接着向右转90度，最后向正南方向移动10个单位。

答案：

```python

#移动到正北方向

move(10,'north')

#向左转90度

turn(90,'left')

#向正东方向移动

move(5,'east')

#向右转90度

turn(90,'right')

#向正南方向移动

move(10,'south')

```

5.例题：

编写一个机器人程序，使机器人从起点出发，先向正北方向移动10个单位，然后向正东方向移动5个单位，接着向正南方向移动10个单位，最后向正西方向移动5个单位，并返回起点。

答案：

```python

#移动到正北方向

move(10,'north')

#向正东方向移动

move(5,'east')

#向正南方向移动

move(10,'south')

#向正西方向移动

move(5,'west')

#返回起点

move(10,'north')

move(5,'east')

move(10,'south')

move(5,'west')

```课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课所学内容，强调机器人编程的基本操作和《单车》活动程序的设计要点。

2.总结编程中的关键概念，如移动、转向、等待指令，以及程序逻辑的编写。

3.强调编程中的变量、循环等概念在程序中的作用。

4.鼓励学生在课后继续探索编程的更多可能性，如设计更复杂的机器人程序。

5.提醒学生在编程过程中注意代码的调试和优化。

当堂检测：

1.编写一个简单的机器人程序，使机器人从起点出发，向正北方向移动5个单位，然后向左转90度，再向正东方向移动5个单位，最后停止。

答案：

```python

move(5,'north')

turn(90,'left')

move(5,'east')

stop()

```

2.编写一个机器人程序，使机器人从起点出发，先向正北方向移动10个单位，然后向正东方向移动5个单位，接着向正南方向移动10个单位，最后向正西方向移动5个单位。

答案：

```python

move(10,'north')

move(5,'east')

move(10,'south')

move(5,'west')

```

3.编写一个机器人程序，使机器人从起点出发，先向正北方向移动5个单位，然后向右转180度，再向正东方向移动5个单位，最后向左转90度。

答案：

```python

move(5,'north')

turn(180,'right')

move(5,'east')

turn(90,'left')

```

4.编写一个机器人程序，使机器人从起点出发，先向正北方向移动10个单位，然后向正东方向移动5个单位，接着向正南方向移动10个单位，最后向正西方向移动5个单位，并返回起点。

答案：

```python

move(10,'north')

move(5,'east')

move(10,'south')

move(5,'west')

move(10,'north')

move(5,'east')

mov