小學五年級創意機器人編程課2-6.10橄欖球機器人新（教學設計）課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設計意圖本節課以“橄欖球機器人新”為主題，通過創意機器人編程，讓學生在五年級階段了解機器人編程的基本原理，培養動手實踐能力和創新思維。課程內容與課本緊密關聯，結合實際操作，讓學生在輕松愉快的氛圍中學習，提高編程技能。二、核心素養目標1.培養學生的邏輯思維能力和問題解決能力。

2.提升學生的創新意識和實踐操作技能。

3.增強學生的團隊合作精神和溝通能力。

4.培養學生對科技的興趣和終身學習的意識。三、學情分析五年級學生正處于好奇心強、想象力豐富的階段，對新鮮事物充滿探索欲望。在知識層面，學生已具備基本的數學和邏輯思維基礎，能夠理解簡單的編程概念。在能力方面，學生的動手操作能力逐漸增強，但獨立解決問題的能力仍需提高。在素質方面，學生的團隊合作意識和溝通能力有待加強。行為習慣上，部分學生可能存在注意力不集中、學習積極性不高的情況。這些特點對課程學習有一定影響，需要教師在教學中注重激發學生的學習興趣，培養他們的專注力和團隊合作精神，同時通過趣味性和實踐性強的教學活動，幫助他們逐步提高編程技能和解決問題的能力。四、教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《創意機器人編程》教材。

2.輔助材料：準備與橄欖球機器人編程相關的圖片、圖表、教學視頻等。

3.實驗器材：準備編程機器人、連接線、傳感器等實驗器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：布置分組討論區，設置實驗操作臺，營造良好的學習氛圍。五、教學流程1.導入新課

詳細內容：教師通過展示橄欖球比賽的精彩瞬間，激發學生對橄欖球運動的興趣，進而引出橄欖球機器人的概念。教師簡要介紹橄欖球機器人的歷史和發展，引導學生思考編程在機器人中的應用。

用時：5分鐘

2.新課講授

（1）講解橄欖球機器人的基本結構和工作原理，通過圖片和視頻展示機器人各個部件的功能。

（2）介紹編程軟件的基本操作，包括編程界面、編程語言和編程邏輯。

（3）講解橄欖球機器人編程的基本步驟，包括編寫程序、上傳程序、調試程序和測試程序。

用時：10分鐘

3.實踐活動

（1）學生分組，每組一臺橄欖球機器人，教師發放編程任務，要求學生根據任務要求編寫程序。

（2）學生按照編程步驟，嘗試編寫機器人前進、后退、轉向等基本動作的程序。

（3）學生將編寫好的程序上傳至機器人，進行實地測試，觀察機器人動作是否符合預期。

用時：15分鐘

4.學生小組討論

（1）討論如何優化程序，提高機器人動作的準確性和穩定性。

（2）討論如何解決編程過程中遇到的問題，如程序錯誤、機器人動作不協調等。

（3）討論如何改進機器人設計，使其在橄欖球比賽中更具競爭力。

舉例回答：

（1）通過調整傳感器參數，優化機器人動作的準確性。

（2）通過查閱編程手冊，解決程序錯誤問題；與同學討論，尋找解決動作不協調的方法。

（3）增加機器人的速度和靈活性，提高其在比賽中的表現。

用時：10分鐘

5.總結回顧

內容：教師引導學生回顧本節課所學內容，強調橄欖球機器人編程的基本步驟和注意事項。教師總結本節課的重難點，如編程邏輯、程序調試和機器人動作優化。

舉例：本節課重點在于讓學生掌握橄欖球機器人編程的基本步驟，難點在于如何優化程序和解決編程過程中遇到的問題。

用時：5分鐘

總計用時：45分鐘六、知識點梳理1.橄欖球機器人的基本結構

-傳感器：如紅外傳感器、超聲波傳感器等，用于感知周圍環境和障礙物。

-驅動系統：包括電機和傳動裝置，負責控制機器人的移動和轉向。

-控制模塊：如Arduino、RaspberryPi等，用于接收傳感器數據，執行編程指令。

-電池：為機器人提供動力。

2.編程軟件的基本操作

-編程界面：熟悉編程軟件的界面布局，包括代碼編輯區、調試區、工具欄等。

-編程語言：掌握編程語言的基本語法，如C++、Python等。

-編程邏輯：了解編程的基本邏輯，如條件語句、循環語句等。

3.橄欖球機器人編程的基本步驟

-確定任務目標：明確機器人需要完成的具體任務，如前進、后退、轉向等。

-編寫程序：根據任務目標，編寫相應的代碼，實現機器人的動作。

-上傳程序：將編寫的程序上傳至控制模塊，使機器人按照程序執行動作。

-調試程序：觀察機器人動作，根據實際情況調整程序，確保動作準確無誤。

-測試程序：在真實環境中測試機器人動作，評估程序效果。

4.機器人動作優化

-傳感器參數調整：根據實際環境，調整傳感器參數，提高機器人對周圍環境的感知能力。

-傳動系統優化：優化傳動系統，提高機器人動作的穩定性和準確性。

-控制算法改進：改進控制算法，使機器人能夠更好地適應復雜環境。

5.機器人設計改進

-結構優化：根據實際需求，優化機器人結構，提高其性能和穩定性。

-電池續航：選擇高容量電池，延長機器人續航時間。

-靈活性提升：增加機器人的靈活性，使其能夠完成更多復雜任務。

6.編程過程中常見問題及解決方法

-程序錯誤：仔細檢查代碼，確保語法正確，邏輯合理。

-機器人動作不協調：調整傳感器參數和傳動系統，使機器人動作更加協調。

-環境適應能力不足：改進控制算法，提高機器人在復雜環境中的適應能力。

7.團隊合作與溝通

-分工合作：明確團隊成員分工，提高工作效率。

-溝通交流：保持團隊成員間的良好溝通，及時解決問題。

8.安全注意事項

-實驗器材安全：確保實驗器材的完整性和安全性，防止意外傷害。

-編程安全：遵循編程規范，避免代碼漏洞和安全隱患。

-環境安全：在實驗過程中，注意保持環境整潔，防止意外事故。七、反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.創設真實情境：在課堂上，我們嘗試將橄欖球機器人編程與實際比賽相結合，讓學生在解決實際問題的過程中學習編程知識，這樣不僅提高了學生的學習興趣，也讓他們更深刻地理解了編程的實用性。

2.強化動手實踐：我們鼓勵學生動手操作，通過實際編程來學習機器人編程，而不是僅僅停留在理論層面。這種實踐性的教學方式有助于學生更好地掌握編程技能。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生個體差異較大：在課堂上，我發現學生的編程基礎和動手能力存在較大差異，這導致一些學生在編程過程中遇到困難，影響了他們的學習積極性。

2.教學資源分配不均：由于教學資源有限，一些小組在實驗操作時遇到了器材不足的問題，影響了實驗的順利進行。

3.評價方式單一：目前的評價方式主要是通過課堂表現和實驗結果來評價學生，缺乏對學生創新思維和問題解決能力的全面評估。

反思改進措施（三）

1.個性化教學：針對學生個體差異，我們可以采取分層教學，為不同層次的學生提供不同的學習材料和指導，確保每個學生都能在原有基礎上得到提升。

2.優化資源分配：通過合理規劃教學資源，確保每個學生都有機會進行實驗操作，同時，可以探索與外部機構合作，增加教學資源的多樣性。

3.完善評價體系：建立多元化的評價體系，不僅關注學生的編程技能，還要關注他們的創新思維和問題解決能力。可以引入項目評估、同伴評價等方式，讓學生在評價中學習，在評價中成長。八、課堂課堂評價是教學過程中不可或缺的一環，它能夠幫助我們及時了解學生的學習情況，發現問題并進行解決。以下是我對課堂評價的一些具體做法：

1.提問互動

在課堂上，我會通過提問的方式，鼓勵學生積極參與討論。這些提問不僅包括對課本知識點的回顧，還包括對編程實際應用的探討。通過學生的回答，我可以評估他們對知識的掌握程度，以及他們的思維能力和解決問題的能力。例如，在講解橄欖球機器人編程時，我會提問：“如果機器人需要避開障礙物，我們應該如何修改程序？”這樣的問題能夠引導學生思考編程邏輯。

2.觀察學生表現

在學生進行編程操作時，我會仔細觀察他們的操作過程。通過觀察，我可以發現學生在編程過程中遇到的問題，以及他們的學習習慣和態度。例如，我會注意學生是否能夠正確使用編程軟件，是否能夠按照步驟進行編程，以及他們在遇到困難時是否能夠獨立思考或尋求幫助。

3.實時測試

為了檢驗學生對知識點的掌握，我會設計一些簡短的測試題，讓學生在課堂上完成。這些測試題可以是選擇題、填空題或者編程題，旨在考察學生對關鍵概念的理解和應用能力。通過測試，我可以及時了解學生的學習進度，并對測試結果進行分析。

4.小組合作評價

在小組合作活動中，我會評價學生的團隊協作能力。這包括學生在團隊中的角色、貢獻以及與其他成員的溝通能力。例如，在編寫橄欖球機器人程序時，我會觀察每個學生在團隊中的表現，是否能夠有效地與他人交流，以及是否能夠共同解決問題。

5.學生自評和互評

鼓勵學生進行自我評價和互評，可以提高他們的反思能力和批判性思維。在課程結束時，我會讓學生填寫自我評價表，反思自己在編程過程中的表現，包括優點和需要改進的地方。同時，我也會安排學生之間進行互評，這樣他們可以從他人的評價中學習到新的觀點和技能。

6.反饋與鼓勵

在課堂評價過程中，我會及時給予學生反饋，無論是正面的還是建設性的。對于學生的進步，我會給予肯定和鼓勵，以增強他們的自信心。對于存在的問題，我會耐心指導，幫助他們找到解決問題的方法。板書設計①橄欖球機器人編程概述

-橄欖球機器人簡介

-編程目的和意義

②編程軟件與工具

-編程軟件界面

-編程語言基礎

-編程工具使用

③編程步驟詳解

-確定