機器人編程課第5課.《智能衛士》活動教學設計課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析同學們，今天我們要來上一堂機器人編程課，主題是《智能衛士》活動教學設計。這節課的內容，可是和咱們課本上所學的內容緊密相連哦！我們將會學習如何用編程語言來編寫程序，讓機器人像衛士一樣守護我們的校園。準備好一起探索編程的奧秘了嗎？????二、核心素養目標1.創新思維：學會運用編程邏輯解決問題，激發創新意識。

2.技術應用：掌握編程基本技能，提升信息技術應用能力。

3.團隊合作：在小組活動中，培養學生協作精神和溝通能力。

4.信息意識：認識到信息技術在現實生活中的廣泛應用，增強信息素養。三、教學難點與重點1.教學重點，

①理解并應用編程邏輯，實現機器人行為的自動化控制。

②掌握使用編程語言編寫簡單程序，使機器人能夠根據預設指令執行任務。

③學會調試程序，確保機器人運行穩定，提高解決問題的能力。

2.教學難點，

①理解程序流程控制，包括條件判斷和循環結構，確保機器人行為符合預期。

②將實際問題轉化為編程問題，培養學生的抽象思維和問題解決能力。

③掌握調試技巧，分析并解決程序運行中的錯誤，提高編程的嚴謹性。

④在小組合作中，協調團隊成員，共同完成復雜編程任務，提升團隊協作能力。四、教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過生動講解，引導學生理解編程概念和邏輯。

2.討論法：組織學生分組討論，激發思維，共同解決編程問題。

3.實驗法：讓學生動手實踐，通過操作機器人，鞏固編程知識。

教學手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示編程步驟和機器人工作原理，直觀教學。

2.編程軟件輔助：使用編程軟件，讓學生在計算機上實際編寫和調試程序。

3.互動教學平臺：借助在線平臺，實現課堂互動，提高學習效率。五、教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發布預習任務：我會提前在班級微信群中分享《智能衛士》的編程基礎概念PPT，并附上操作視頻，讓學生在課前對基本的編程邏輯有所了解。

設計預習問題：我會設計一些關于機器人行為邏輯和編程步驟的問題，比如“如何編寫一個程序讓機器人避開障礙物？”來引導學生思考。

監控預習進度：通過在線平臺查看學生的觀看記錄和提問情況，確保每位學生都有所準備。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生通過PPT和視頻自學，初步理解編程的基本概念。

思考預習問題：學生根據問題進行獨立思考，記錄下自己的想法和疑問。

舉例：學生在預習過程中可能會遇到如何編寫條件判斷語句的難題，通過預習，他們開始理解邏輯判斷在編程中的重要性。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：我會用一個校園安全的真實案例引入課程，激發學生的興趣。

講解知識點：通過實例講解如何用編程語言編寫機器人避障的代碼，強調循環和條件語句的使用。

組織課堂活動：我會讓學生分組，每組編寫一個簡單的避障程序，然后進行展示和互相評價。

學生活動：

聽講并思考：學生在聽講時積極思考，對講解中的難點做好筆記。

參與課堂活動：學生在小組活動中分工合作，編寫和測試程序。

舉例：在課堂活動中，學生可能會遇到如何讓機器人精確判斷距離的問題，通過討論和嘗試，他們學會了使用傳感器數據和閾值來判斷距離。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業：我會讓學生設計一個更復雜的避障程序，要求增加轉彎和返回功能。

提供拓展資源：我會推薦一些在線編程資源和相關的書籍，讓學生課后繼續學習。

學生活動：

完成作業：學生按照作業要求，獨立完成復雜避障程序的設計。

拓展學習：學生利用拓展資源，嘗試學習更高級的編程技巧。

舉例：學生在課后作業中可能會遇到如何優化程序效率的問題，通過拓展學習，他們開始了解算法優化的概念。六、學生學習效果學生學習效果

1.編程技能的提升

學生們通過學習《智能衛士》的編程課程，掌握了基本的編程語言和編程邏輯。他們能夠獨立編寫簡單的程序，使機器人完成特定的任務，如避障、轉彎等。這種技能的提升不僅增強了學生的信息技術素養，也為他們未來學習和從事相關工作奠定了基礎。

2.創新思維能力的培養

在本節課中，學生們需要將實際問題轉化為編程問題，這激發了他們的創新思維。他們在面對復雜問題時，能夠運用編程邏輯進行思考和解決，培養了創新意識和解決問題的能力。

3.團隊合作精神的增強

通過小組討論和合作完成編程任務，學生們學會了與他人溝通、協作，共同解決問題。這種團隊合作精神對于他們在今后的學習和工作中具有重要意義。

4.信息素養的提高

學生們在本節課中了解了信息技術在現實生活中的廣泛應用，認識到編程在各個領域的價值。這有助于提高他們的信息素養，為他們在信息時代的發展奠定基礎。

5.自主學習能力的發展

在課前自主探索環節，學生們通過自主學習預習資料，提前了解課程內容。這種自主學習能力的發展有助于他們在今后的學習中更加主動地獲取知識。

6.實踐能力的提升

通過課堂實踐活動，學生們將理論知識應用于實際操作，提高了自己的實踐能力。他們在編寫程序、調試程序的過程中，不斷嘗試、改進，最終實現了機器人任務的完成。

7.反思總結能力的培養

在課后拓展應用環節，學生們對自己的學習過程和成果進行反思和總結，找出不足之處并提出改進建議。這種反思總結能力有助于他們在今后的學習中不斷進步。

8.情感態度價值觀的塑造

在學習過程中，學生們體會到編程的樂趣，培養了積極向上的學習態度。同時，他們通過解決實際問題，認識到編程在現實生活中的價值，增強了社會責任感。

9.邏輯思維能力的提高

編程過程中，學生們需要運用邏輯思維來分析和解決問題。通過本節課的學習，他們的邏輯思維能力得到了有效提高。

10.跨學科知識的融合

在本節課中，學生們將數學、物理等學科知識應用于編程實踐，實現了跨學科知識的融合。這種融合有助于他們更好地理解學科知識，提高綜合運用能力。七、教學評價1.課堂評價

課堂評價是確保教學效果的關鍵環節。以下是我將采取的幾種評價方法：

-提問：通過課堂提問，我可以及時了解學生對知識的掌握程度。例如，在講解編程邏輯時，我會提問學生：“如果機器人遇到障礙物，我們應該如何編寫程序來讓它避開？”通過學生的回答，我可以評估他們對編程概念的理解。

-觀察：在學生進行編程實踐時，我會觀察他們的操作過程，包括代碼編寫、調試和問題解決。通過觀察，我可以發現學生是否能夠獨立完成任務，以及他們在操作中是否存在困難。

-測試：定期進行小測驗，評估學生對編程知識的掌握程度。測試題將包括選擇題、填空題和編程題，以確保學生對基礎知識的牢固掌握。

舉例：在講解循環結構時，我會設計一個簡單的編程題，讓學生編寫一個程序，打印出1到10的數字。通過觀察學生的解題過程，我可以了解他們對循環結構的理解程度。

2.作業評價

作業是鞏固課堂知識的重要手段。以下是我對作業評價的幾個方面：

-作業批改：我會認真批改每一份作業，確保評分公正。對于學生的錯誤，我會用紅筆標注，并在旁邊寫上具體的評語，幫助他們理解錯誤的原因。

-及時反饋：對于學生的作業，我會及時給予反饋，讓他們知道自己的進步和需要改進的地方。這種及時的反饋有助于學生及時調整學習策略。

-鼓勵與激勵：在作業評價中，我會對學生的努力和進步給予肯定，鼓勵他們繼續努力。例如，對于完成復雜編程任務的學生，我會給予額外的表揚和獎勵。

舉例：在學生完成《智能衛士》的編程作業后，我會檢查他們的程序是否能夠正確執行任務。對于能夠成功編寫出避障程序的學生，我會給予積極的評價，并鼓勵他們在課后嘗試更復雜的編程挑戰。

3.學生自評與互評

為了提高學生的自我反思能力和團隊合作能力，我會鼓勵學生進行自評和互評。

-自評：學生對自己的作業進行自我評價，反思自己的學習過程和成果，找出自己的不足之處。

-互評：學生之間互相評價對方的作業，這有助于他們學習他人的優點，同時也學會從他人的錯誤中吸取教訓。

舉例：在小組合作完成編程任務后，我會讓學生之間互相評價彼此的程序代碼，討論哪些部分做得好，哪些地方可以改進。

4.家長反饋

家長是教育的重要參與者，我會定期與家長溝通，了解學生在家的學習情況，并尋求家長的支持和合作。

舉例：在學期結束時，我會向家長發送一份學生編程技能的報告，包括學生在課堂上的表現和作業完成情況，以及家長可以如何在家中支持學生的學習。八、板書設計1.知識點闡述

①編程基礎概念：編程語言、程序結構、變量、數據類型、控制結構。

②機器人編程應用：傳感器、執行器、編程邏輯、行為設計。

③實踐案例：避障程序、路徑規劃、環境交互。

2.關鍵詞句

①“編程語言”-強調編程語言的選擇和使用。

②“控制結構”-講解循環、條件語句等控制程序流程的關鍵結構。

③“傳感器與執行器”-解釋機器人如何感知環境和執行動作。

3.教學步驟

①編程環境介紹：展示編程軟件界面，介紹基本操作。

②編寫基礎代碼：展示如何創建變量、數據類型和基本操作。

③實現控制邏輯：講解如何使用循環和條件語句控制機器人行為。

④調試與優化：介紹調試工具和優化程序的方法。

4.代碼示例

①基礎代碼塊：展示一個簡單的程序，如打印數字序列。

②避障程序片段：展示檢測障礙物并做出反應的代碼片段。

③路徑規劃示例：展示如何規劃機器人移動路徑的代碼示例。

5.實踐提示

①編程實踐：鼓勵學生在計算機上實際編寫和測試代碼。

②問題解決：引導學生分析代碼錯誤，并學習如何調試。

③創新思維：鼓勵學生嘗試不同的編程思路，提高創新能力。課后作業課后作業是鞏固課堂所學知識的重要環節，以下是根據《智能衛士》編程課程內容設計的幾個課后作業題目，旨在幫助學生鞏固和深化對編程概念和實踐技能的理解。

1.編寫程序

題目：編寫一個程序，使機器人從點A移動到點B，在移動過程中避開任何障礙物。

答案：

```python

defmove_robot():

whileTrue:

ifdistance_to_obstacle()<threshold:

turn_left()

else:

move_forward()

```

2.邏輯判斷

題目：編寫一個程序，當機器人的電池電量低于20%時，它應該停止工作并返回充電站。

答案：

```python

defcheck_battery():

ifbattery_level()<20:

stop()

go_to_charging_station()

else:

continue_working()

```

3.循環結構

題目：編寫一個程序，讓機器人沿著一個圓形路徑移動，每移動10米就記錄一次位置。

答案：

```python

defmove_in_circle():

for_inrange(360):#假設圓周為360度

move_forward(10)

record_position()

```

4.函數調用

題目：編寫一個程序，包含一個函數，該函數接受速度參數，使機器人以指定速度移動。

答案：

```python

defmove_at_speed(speed):

set_speed(speed)

move_forward()

```

5.錯誤處理

題目：編寫一個程序，當機器人遇到錯誤（如傳感器故障）時，能夠安全地停止并報告錯誤。

答案