小學(xué)五年級機器人編程課2.《單車》活動教學(xué)設(shè)計課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容教材：《小學(xué)機器人編程》第X章

內(nèi)容：學(xué)習(xí)使用機器人編程軟件編寫《單車》活動程序，包括機器人移動、轉(zhuǎn)向、等待等基本指令的運用，以及程序邏輯的編寫。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、問題解決能力和創(chuàng)新實踐能力，提升編程興趣和團隊合作精神。通過編程實踐，提高學(xué)生對機器人工作原理的理解，增強實踐操作技能，培養(yǎng)其信息素養(yǎng)。三、學(xué)情分析小學(xué)五年級的學(xué)生正處于從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段，對新鮮事物充滿好奇心，學(xué)習(xí)興趣較高。然而，由于年齡特點，他們的注意力和自控能力相對較弱，容易受到外界干擾。在知識層面，學(xué)生對機器人編程有一定的基礎(chǔ)認知，能夠理解基本的編程概念，但具體到編程實踐，可能存在對指令理解不透徹、程序邏輯混亂等問題。

在能力方面，學(xué)生的動手操作能力逐漸增強，能夠通過觀察和模仿掌握簡單編程操作。但獨立解決問題的能力還有待提高，往往需要教師的引導(dǎo)和幫助。在素質(zhì)方面，學(xué)生的團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新思維有待培養(yǎng)，編程活動可以為學(xué)生提供良好的實踐平臺。

行為習(xí)慣方面，部分學(xué)生可能存在注意力不集中、容易分心的現(xiàn)象，這會影響編程學(xué)習(xí)的效率。此外，學(xué)生在團隊合作中可能存在溝通不暢、分工不明確等問題，需要教師在教學(xué)中加以引導(dǎo)。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：機器人編程教學(xué)平臺、機器人編程軟件、機器人模型

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部機器人編程教學(xué)系統(tǒng)

-信息化資源：機器人編程教學(xué)視頻、編程案例庫、在線編程工具

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備、實物演示、小組合作學(xué)習(xí)材料五、教學(xué)過程設(shè)計（一）導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示一段關(guān)于環(huán)保主題的動畫片，引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過科技手段減少污染。

2.提出問題：如果我們要設(shè)計一個機器人來幫助清潔環(huán)境，我們需要做些什么？

3.引入主題：今天我們將學(xué)習(xí)如何使用機器人編程軟件編寫一個清潔環(huán)境的機器人程序。

（二）講授新課（15分鐘）

1.介紹機器人編程軟件的基本操作界面和功能。

2.講解《單車》活動程序的設(shè)計思路，包括移動、轉(zhuǎn)向、等待等基本指令。

3.通過實際操作演示如何編寫程序，讓學(xué)生直觀理解編程邏輯。

4.強調(diào)編程中的變量、循環(huán)等概念，以及它們在程序中的作用。

（三）鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.分組練習(xí)：將學(xué)生分成小組，每組一臺機器人編程設(shè)備，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識編寫一個簡單的《單車》活動程序。

2.小組討論：各小組分享編程過程中的問題和解決方案，教師巡回指導(dǎo)。

3.課堂展示：每組派代表展示自己的程序，其他小組和教師進行評價。

（四）課堂提問（5分鐘）

1.提問：在編寫程序時，如何確保機器人按照預(yù)期路徑行駛？

2.提問：如果遇到程序運行錯誤，如何進行調(diào)試？

3.提問：如何優(yōu)化程序，使機器人行駛更穩(wěn)定？

（五）師生互動環(huán)節(jié)（15分鐘）

1.教師提問：引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計更復(fù)雜的機器人程序，如自動避開障礙物。

2.學(xué)生回答：鼓勵學(xué)生提出自己的想法，教師進行點評和指導(dǎo)。

3.教師演示：展示一個更高級的《單車》活動程序，如加入傳感器控制。

4.學(xué)生模仿：學(xué)生嘗試模仿教師演示的程序，教師給予個別指導(dǎo)。

（六）解決問題及核心素養(yǎng)能力的拓展要求（5分鐘）

1.提出問題：如何讓機器人不僅能夠行駛，還能收集垃圾？

2.學(xué)生討論：引導(dǎo)學(xué)生思考如何結(jié)合傳感器和執(zhí)行器實現(xiàn)這一功能。

3.教師總結(jié)：總結(jié)學(xué)生討論的要點，強調(diào)創(chuàng)新思維和問題解決能力的重要性。

（七）課堂小結(jié)（5分鐘）

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)編程中的關(guān)鍵概念和技巧。

2.鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索機器人編程的更多可能性。

3.布置作業(yè)：要求學(xué)生完成一個簡單的機器人編程項目，如設(shè)計一個能夠自動清理垃圾的機器人。

教學(xué)時間總計：45分鐘六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《機器人編程入門》

-《編程思維訓(xùn)練：通過游戲?qū)W習(xí)編程》

-《機器人與人工智能：未來世界的構(gòu)建者》

-《兒童編程教育手冊》

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試使用不同的編程軟件，如Scratch、Python等，進行編程實踐。

-鼓勵學(xué)生參與在線編程社區(qū)，如C、KhanAcademy等，與其他編程愛好者交流。

-引導(dǎo)學(xué)生探索編程在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，如智能家居、教育輔助工具等。

-設(shè)計一些小項目，如制作一個簡單的游戲或者一個可以控制家庭電器的機器人，讓學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際中。

-推薦學(xué)生閱讀有關(guān)機器人歷史和發(fā)展的書籍，了解編程技術(shù)在現(xiàn)代社會中的重要性。

-組織學(xué)生參加編程比賽或創(chuàng)新活動，如機器人奧林匹克競賽、編程馬拉松等，提升學(xué)生的編程技能和團隊合作能力。

-鼓勵學(xué)生設(shè)計自己的機器人程序，通過實驗和修改來優(yōu)化程序性能，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和解決問題的能力。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注編程倫理和安全性，了解編程過程中可能遇到的風(fēng)險和應(yīng)對措施。

-鼓勵學(xué)生參與開源項目，學(xué)習(xí)如何貢獻代碼，了解開源文化的重要性。

-通過在線課程或工作坊，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更高級的編程概念，如算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，為將來的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。七、板書設(shè)計①

-機器人編程軟件簡介

-基本操作界面

-功能模塊

②

-《單車》活動程序設(shè)計

-移動指令

-轉(zhuǎn)向指令

-等待指令

-程序邏輯

③

-編程概念

-變量

-循環(huán)

-傳感器

-執(zhí)行器

-代碼調(diào)試八、典型例題講解1.例題：

編寫一個機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，向正北方向移動10個單位，然后向正東方向移動5個單位，最后停止。

答案：

```python

#移動到正北方向

move(10,'north')

#向正東方向移動

move(5,'east')

#停止機器人

stop()

```

2.例題：

編寫一個機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，先向正北方向移動10個單位，然后向左轉(zhuǎn)90度，再向正東方向移動5個單位，最后向右轉(zhuǎn)180度。

答案：

```python

#移動到正北方向

move(10,'north')

#向左轉(zhuǎn)90度

turn(90,'left')

#向正東方向移動

move(5,'east')

#向右轉(zhuǎn)180度

turn(180,'right')

```

3.例題：

編寫一個機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，先向正北方向移動10個單位，然后向正東方向移動5個單位，接著向正南方向移動10個單位，最后向正西方向移動5個單位。

答案：

```python

#移動到正北方向

move(10,'north')

#向正東方向移動

move(5,'east')

#向正南方向移動

move(10,'south')

#向正西方向移動

move(5,'west')

```

4.例題：

編寫一個機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，先向正北方向移動10個單位，然后向左轉(zhuǎn)90度，再向正東方向移動5個單位，接著向右轉(zhuǎn)90度，最后向正南方向移動10個單位。

答案：

```python

#移動到正北方向

move(10,'north')

#向左轉(zhuǎn)90度

turn(90,'left')

#向正東方向移動

move(5,'east')

#向右轉(zhuǎn)90度

turn(90,'right')

#向正南方向移動

move(10,'south')

```

5.例題：

編寫一個機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，先向正北方向移動10個單位，然后向正東方向移動5個單位，接著向正南方向移動10個單位，最后向正西方向移動5個單位，并返回起點。

答案：

```python

#移動到正北方向

move(10,'north')

#向正東方向移動

move(5,'east')

#向正南方向移動

move(10,'south')

#向正西方向移動

move(5,'west')

#返回起點

move(10,'north')

move(5,'east')

move(10,'south')

move(5,'west')

```課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)機器人編程的基本操作和《單車》活動程序的設(shè)計要點。

2.總結(jié)編程中的關(guān)鍵概念，如移動、轉(zhuǎn)向、等待指令，以及程序邏輯的編寫。

3.強調(diào)編程中的變量、循環(huán)等概念在程序中的作用。

4.鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索編程的更多可能性，如設(shè)計更復(fù)雜的機器人程序。

5.提醒學(xué)生在編程過程中注意代碼的調(diào)試和優(yōu)化。

當(dāng)堂檢測：

1.編寫一個簡單的機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，向正北方向移動5個單位，然后向左轉(zhuǎn)90度，再向正東方向移動5個單位，最后停止。

答案：

```python

move(5,'north')

turn(90,'left')

move(5,'east')

stop()

```

2.編寫一個機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，先向正北方向移動10個單位，然后向正東方向移動5個單位，接著向正南方向移動10個單位，最后向正西方向移動5個單位。

答案：

```python

move(10,'north')

move(5,'east')

move(10,'south')

move(5,'west')

```

3.編寫一個機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，先向正北方向移動5個單位，然后向右轉(zhuǎn)180度，再向正東方向移動5個單位，最后向左轉(zhuǎn)90度。

答案：

```python

move(5,'north')

turn(180,'right')

move(5,'east')

turn(90,'left')

```

4.編寫一個機器人程序，使機器人從起點出發(fā)，先向正北方向移動10個單位，然后向正東方向移動5個單位，接著向正南方向移動10個單位，最后向正西方向移動5個單位，并返回起點。

答案：

```python

move(10,'north')

move(5,'east')

move(10,'south')

move(5,'west')

move(10,'north')

move(5,'east')

mov