小學(xué)五年級(jí)創(chuàng)意機(jī)器人編程課 2-6.2 四足機(jī)器人（教學(xué)設(shè)計(jì)）

小學(xué)五年級(jí)創(chuàng)意機(jī)器人編程課2-6.2四足機(jī)器人（教學(xué)設(shè)計(jì)）授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析小學(xué)五年級(jí)創(chuàng)意機(jī)器人編程課2-6.2四足機(jī)器人（教學(xué)設(shè)計(jì)）本節(jié)課內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，旨在通過(guò)四足機(jī)器人的編程學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)原理，掌握編程基礎(chǔ)，培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐能力。課程設(shè)計(jì)符合教學(xué)實(shí)際，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，旨在提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。學(xué)生將通過(guò)編程四足機(jī)器人，提升邏輯思維和問(wèn)題解決能力，增強(qiáng)合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，同時(shí)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，為未來(lái)信息技術(shù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-理解四足機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)原理，包括腿部關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和步態(tài)模式。

-掌握基本的編程語(yǔ)言和指令，如循環(huán)、條件語(yǔ)句和變量應(yīng)用，用于控制機(jī)器人動(dòng)作。

-能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的程序，使機(jī)器人按照預(yù)定的步態(tài)行走。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-理解復(fù)雜程序邏輯，特別是在循環(huán)和條件語(yǔ)句的綜合應(yīng)用中，如何確保機(jī)器人動(dòng)作的準(zhǔn)確性和連貫性。

-調(diào)整機(jī)器人的步態(tài)參數(shù)，以適應(yīng)不同的地形和負(fù)載，這需要學(xué)生對(duì)物理運(yùn)動(dòng)學(xué)有一定的理解。

-解決編程過(guò)程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，如語(yǔ)法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤，這要求學(xué)生具備良好的問(wèn)題解決能力。

-在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中，學(xué)生需要學(xué)會(huì)有效溝通和分工，共同調(diào)試和優(yōu)化程序，這是對(duì)團(tuán)隊(duì)合作能力的一個(gè)挑戰(zhàn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《創(chuàng)意機(jī)器人編程》教材，包含四足機(jī)器人編程相關(guān)章節(jié)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與四足機(jī)器人相關(guān)的圖片、圖表和教學(xué)視頻，幫助學(xué)生直觀理解機(jī)器人結(jié)構(gòu)和編程邏輯。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備四足機(jī)器人教學(xué)套件，包括機(jī)器人本體、編程控制器、傳感器等，確保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，便于學(xué)生分組討論和實(shí)際操作。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)**總用時(shí)：45分鐘**

**一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）**

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示四足機(jī)器人在不同環(huán)境中的視頻，如在家中、公園、戶外等，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的興趣。

2.提出問(wèn)題：引導(dǎo)學(xué)生思考，為什么四足機(jī)器人能夠在復(fù)雜地形上穩(wěn)定行走？

3.學(xué)生討論：分組討論，分享對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)原理的初步想法。

4.教師總結(jié)：簡(jiǎn)要介紹四足機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)原理，引出本節(jié)課的主題。

**二、講授新課（15分鐘）**

1.機(jī)器人結(jié)構(gòu)介紹：講解四足機(jī)器人的腿部關(guān)節(jié)、傳感器和控制器等組成部分。

2.編程基礎(chǔ)：介紹基本的編程語(yǔ)言和指令，如循環(huán)、條件語(yǔ)句和變量。

3.步態(tài)模式：講解四足機(jī)器人的步態(tài)模式，包括行走、轉(zhuǎn)彎和停止。

4.編程示例：展示一個(gè)簡(jiǎn)單的四足機(jī)器人行走程序的編寫過(guò)程，強(qiáng)調(diào)程序邏輯和步驟。

**三、鞏固練習(xí)（15分鐘）**

1.編程實(shí)踐：學(xué)生分組，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的四足機(jī)器人行走程序。

2.互評(píng)交流：各小組展示自己的程序，其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。

3.教師指導(dǎo)：針對(duì)學(xué)生在編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。

4.練習(xí)拓展：鼓勵(lì)學(xué)生嘗試修改程序，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的步態(tài)模式。

**四、課堂提問(wèn)（5分鐘）**

1.教師提問(wèn)：針對(duì)四足機(jī)器人編程中的難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，如如何優(yōu)化程序、如何處理傳感器數(shù)據(jù)等。

2.學(xué)生回答：學(xué)生分組討論后回答問(wèn)題，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

**五、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）**

1.教師展示：教師演示一個(gè)高級(jí)的四足機(jī)器人編程案例，分析其程序結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。

2.學(xué)生提問(wèn)：學(xué)生就演示案例提出問(wèn)題，教師解答并引導(dǎo)學(xué)生思考。

3.小組討論：學(xué)生分組討論，嘗試改進(jìn)案例中的程序，提高機(jī)器人性能。

**六、總結(jié)與反思（5分鐘）**

1.教師總結(jié)：回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)四足機(jī)器人編程的關(guān)鍵步驟。

2.學(xué)生反思：學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得，總結(jié)在編程過(guò)程中遇到的困難和收獲。

3.教師點(diǎn)評(píng)：教師對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，鼓勵(lì)學(xué)生在課外繼續(xù)探索和學(xué)習(xí)。

**七、課后作業(yè)（5分鐘）**

1.教師布置：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，編寫一個(gè)更復(fù)雜的四足機(jī)器人程序。

2.學(xué)生記錄：學(xué)生記錄作業(yè)要求，確保課后能夠完成作業(yè)。知識(shí)點(diǎn)梳理1.四足機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)

-腿部關(guān)節(jié)：介紹四足機(jī)器人的腿部關(guān)節(jié)類型，如旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、滑動(dòng)關(guān)節(jié)等。

-傳感器：講解傳感器的作用和種類，如距離傳感器、傾斜傳感器等。

-控制器：介紹控制器的功能，包括編程接口、電源管理等。

2.編程基礎(chǔ)

-編程語(yǔ)言：概述常用的編程語(yǔ)言，如Python、Scratch等。

-基本指令：介紹編程中的基本指令，如循環(huán)、條件語(yǔ)句、變量等。

-程序結(jié)構(gòu)：講解程序的基本結(jié)構(gòu)，包括輸入、處理、輸出等環(huán)節(jié)。

3.步態(tài)模式

-步態(tài)定義：解釋步態(tài)的概念，即機(jī)器人行走的動(dòng)作和姿態(tài)。

-常見步態(tài)：介紹常見的步態(tài)模式，如行走、轉(zhuǎn)彎、停止等。

-步態(tài)參數(shù)：講解步態(tài)參數(shù)的調(diào)整，如步長(zhǎng)、步頻、傾斜角度等。

4.編程實(shí)踐

-程序編寫：講解如何編寫簡(jiǎn)單的四足機(jī)器人行走程序。

-邏輯思維：強(qiáng)調(diào)在編程過(guò)程中培養(yǎng)邏輯思維和問(wèn)題解決能力。

-創(chuàng)新實(shí)踐：鼓勵(lì)學(xué)生在編程過(guò)程中嘗試創(chuàng)新，提高機(jī)器人性能。

5.團(tuán)隊(duì)合作

-分組討論：介紹分組討論在編程學(xué)習(xí)中的作用，如交流心得、互相學(xué)習(xí)等。

-互評(píng)交流：講解互評(píng)交流在編程學(xué)習(xí)中的重要性，如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、提出建議等。

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作：強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作在編程學(xué)習(xí)中的必要性，如分工合作、共同解決問(wèn)題等。

6.問(wèn)題解決

-錯(cuò)誤處理：講解在編程過(guò)程中遇到錯(cuò)誤時(shí)的處理方法，如調(diào)試、優(yōu)化等。

-問(wèn)題分析：介紹如何分析問(wèn)題，找出問(wèn)題的根源，并提出解決方案。

-經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：強(qiáng)調(diào)在解決問(wèn)題過(guò)程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

7.核心素養(yǎng)

-信息意識(shí)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的敏感度和應(yīng)用能力。

-計(jì)算思維：提高學(xué)生的邏輯思維和問(wèn)題解決能力。

-創(chuàng)新意識(shí)：鼓勵(lì)學(xué)生在編程過(guò)程中勇于創(chuàng)新，提高機(jī)器人性能。

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。板書設(shè)計(jì)①四足機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)

-腿部關(guān)節(jié)類型

-傳感器種類

-控制器功能

②編程基礎(chǔ)

-編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介

-基本指令列表

-程序結(jié)構(gòu)框架

③步態(tài)模式

-步態(tài)定義

-常見步態(tài)名稱

-步態(tài)參數(shù)調(diào)整

④編程實(shí)踐

-程序編寫步驟

-邏輯思維培養(yǎng)

-創(chuàng)新實(shí)踐要點(diǎn)

⑤團(tuán)隊(duì)合作

-分組討論方法

-互評(píng)交流技巧

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作原則

⑥問(wèn)題解決

-錯(cuò)誤處理流程

-問(wèn)題分析步驟

-經(jīng)驗(yàn)總結(jié)要點(diǎn)

⑦核心素養(yǎng)

-信息意識(shí)提升

-計(jì)算思維培養(yǎng)

-創(chuàng)新意識(shí)激發(fā)

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力強(qiáng)化課堂1.課堂評(píng)價(jià)

-提問(wèn)與回答：通過(guò)提問(wèn)環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)四足機(jī)器人編程知識(shí)的掌握程度。例如，提問(wèn)學(xué)生關(guān)于機(jī)器人結(jié)構(gòu)、編程指令和步態(tài)模式的理解，觀察學(xué)生的回答是否準(zhǔn)確、完整。

-觀察與記錄：在課堂練習(xí)和討論環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生的參與度和合作情況，記錄學(xué)生在編程過(guò)程中的操作是否規(guī)范、思路是否清晰。

-測(cè)試與反饋：在課程結(jié)束時(shí)，進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)或編程任務(wù)，評(píng)估學(xué)生的實(shí)際編程能力。測(cè)試題目應(yīng)涵蓋本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，如機(jī)器人結(jié)構(gòu)、編程指令和步態(tài)模式的應(yīng)用。測(cè)試后，及時(shí)批改試卷，針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行反饋，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

-作業(yè)布置：根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，布置相應(yīng)的編程作業(yè)，要求學(xué)生獨(dú)立完成。作業(yè)內(nèi)容應(yīng)具有實(shí)際意義，如設(shè)計(jì)一個(gè)能夠完成特定任務(wù)的四足機(jī)器人程序。

-作業(yè)批改：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，關(guān)注學(xué)生的編程思路、代碼質(zhì)量和問(wèn)題解決能力。批改過(guò)程中，對(duì)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)給予肯定，對(duì)不足之處提出改進(jìn)建議。

-反饋與鼓勵(lì)：及時(shí)將作業(yè)批改結(jié)果反饋給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生在課外繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，給予表?yè)P(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3.評(píng)價(jià)方式多樣化

-自評(píng)與互評(píng)：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互評(píng)，通過(guò)反思和交流，提高學(xué)生的自我認(rèn)知和團(tuán)隊(duì)合作能力。

-過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)：注重過(guò)程評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的努力和進(jìn)步。同時(shí)，結(jié)果評(píng)價(jià)也不能忽視，以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

-定量與定性評(píng)價(jià)：結(jié)合定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)，全面了解