2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程 第4課 聰明的按鍵-教學(xué)設(shè)計

2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第4課聰明的按鍵-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)容分析哈嘍，親愛的同學(xué)們！今天我們來聊聊Mixly創(chuàng)意編程中的第四課——“聰明的按鍵”。這節(jié)課我們要深入探索的是，如何讓我們的機(jī)器人通過按鍵來執(zhí)行不同的任務(wù)。這可是個挺有意思的話題哦！

首先，我們來看看這節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容。我們會學(xué)習(xí)到如何使用Mixly軟件中的按鍵模塊，讓機(jī)器人響應(yīng)按鍵輸入，進(jìn)而執(zhí)行相應(yīng)的動作。比如，按下按鈕，機(jī)器人可以前進(jìn)、后退或者轉(zhuǎn)彎。

說到這，大家可能已經(jīng)有點印象了。沒錯，我們之前學(xué)過的控制模塊、運動模塊等，都是今天要講的內(nèi)容的基礎(chǔ)。所以，這節(jié)課的內(nèi)容和學(xué)生已有的知識是緊密相連的。我們會從簡單的按鍵開始，逐步過渡到更復(fù)雜的控制邏輯。

同學(xué)們，你們準(zhǔn)備好了嗎？讓我們一起走進(jìn)編程的世界，開啟我們的“聰明的按鍵”之旅吧！??????二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維、問題解決和創(chuàng)新實踐能力。通過學(xué)習(xí)如何利用Mixly編程控制機(jī)器人按鍵，學(xué)生將提升邏輯推理和程序設(shè)計能力，培養(yǎng)對編程的興趣和熱情。同時，通過實際操作，學(xué)生將學(xué)會將抽象問題具體化，提高動手實踐和創(chuàng)新能力，為未來的STEM教育打下堅實的基礎(chǔ)。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識。

同學(xué)們在之前的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)對Mixly編程軟件有了初步的了解，掌握了基本的編程概念和操作。他們熟悉了控制模塊、運動模塊等基本功能，并能夠使用這些模塊編寫簡單的程序。此外，對于基礎(chǔ)的邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)，同學(xué)們也有一定的認(rèn)識。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格。

學(xué)生對編程有著濃厚的興趣，好奇心強(qiáng)，喜歡動手實踐。他們具備一定的邏輯思維能力，能夠理解編程中的概念和規(guī)則。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，大部分同學(xué)偏好通過實踐操作來學(xué)習(xí)，他們喜歡在解決問題的過程中不斷嘗試和調(diào)整。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)。

在學(xué)習(xí)“聰明的按鍵”這一課時，學(xué)生可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是理解按鍵模塊的工作原理，二是將按鍵與機(jī)器人動作結(jié)合時的邏輯關(guān)系處理，三是編寫程序時可能出現(xiàn)的錯誤和調(diào)試。針對這些挑戰(zhàn)，我們需要通過示范、分組討論和個別輔導(dǎo)等方式，幫助學(xué)生克服困難，提高編程技能。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都備有《Mixly創(chuàng)意編程》教材，包含本節(jié)課的“聰明的按鍵”相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與按鍵操作相關(guān)的圖片、圖表和視頻，以幫助學(xué)生更好地理解按鍵模塊的工作原理。

3.實驗器材：提前檢查并準(zhǔn)備好機(jī)器人模型、連接線、按鈕等實驗器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，每個小組配備實驗操作臺，方便學(xué)生進(jìn)行編程實踐和小組合作。五、教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（老師）同學(xué)們，早上好！今天我們來學(xué)習(xí)Mixly創(chuàng)意編程中的第四課——“聰明的按鍵”。在上一節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了如何使用控制模塊和運動模塊來控制機(jī)器人。今天，我們將進(jìn)一步探索如何通過按鍵來讓機(jī)器人執(zhí)行不同的動作。大家還記得我們之前學(xué)的控制邏輯嗎？今天，我們就用按鍵來給機(jī)器人賦予更多的智能。

（學(xué)生）老師好，我們記得控制模塊和運動模塊，但是按鍵操作有點復(fù)雜，我們有點擔(dān)心。

（老師）沒關(guān)系，今天我會一步一步帶著大家來學(xué)習(xí)。首先，我們要明確今天的學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解按鍵模塊的功能，學(xué)會編寫程序使機(jī)器人根據(jù)按鍵輸入執(zhí)行不同的動作。

二、新課講解

1.按鍵模塊介紹

（老師）首先，我們來認(rèn)識一下按鍵模塊。在Mixly軟件中，按鍵模塊可以讓我們通過按鍵來控制程序流程。它主要有兩個功能：讀取按鍵狀態(tài)和執(zhí)行相應(yīng)的動作。

（學(xué)生）按鍵模塊有哪些按鍵狀態(tài)呢？

（老師）按鍵模塊可以檢測按鍵的按下和釋放狀態(tài)。當(dāng)按鍵被按下時，我們稱之為“按下”狀態(tài)；當(dāng)按鍵被釋放時，我們稱之為“釋放”狀態(tài)。

2.編寫程序控制機(jī)器人

（老師）接下來，我們來看看如何編寫程序來控制機(jī)器人。首先，我們需要在程序中添加一個按鍵模塊，然后設(shè)置一個當(dāng)按鍵被按下的條件。當(dāng)條件滿足時，我們可以讓機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的動作。

（學(xué)生）那我們具體應(yīng)該怎么做呢？

（老師）首先，我們選擇一個按鍵，比如“按鈕A”，然后將其添加到程序中。接著，我們設(shè)置一個條件，比如“當(dāng)按鈕A被按下時”，最后，我們在這個條件下添加一個動作，比如“機(jī)器人前進(jìn)”。

3.邏輯判斷與循環(huán)

（老師）在實際編程中，我們可能會遇到需要連續(xù)執(zhí)行多個動作的情況。這時，我們就需要用到邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)。比如，我們可以設(shè)置一個循環(huán)，讓機(jī)器人不斷地檢測按鍵狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)執(zhí)行不同的動作。

（學(xué)生）那循環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)該怎么用呢？

（老師）循環(huán)結(jié)構(gòu)主要有兩種：一種是“當(dāng)...時...”，另一種是“重復(fù)...次”。我們可以根據(jù)實際情況選擇合適的循環(huán)結(jié)構(gòu)。

三、分組實踐

1.分組討論

（老師）現(xiàn)在，請大家分成小組，討論一下如何用按鍵模塊來控制機(jī)器人。每個小組需要設(shè)計一個程序，讓機(jī)器人根據(jù)按鍵輸入執(zhí)行不同的動作。

（學(xué)生）好的，我們開始討論。

2.編程實踐

（老師）每組同學(xué)完成討論后，開始編寫程序。在編寫過程中，如果遇到問題，可以互相討論或者向我提問。

（學(xué)生）我們小組決定讓機(jī)器人根據(jù)按鍵A和B的不同組合來執(zhí)行前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎的動作。

3.調(diào)試與優(yōu)化

（老師）編寫完成后，請大家運行程序，觀察機(jī)器人的表現(xiàn)。如果發(fā)現(xiàn)問題，及時調(diào)試和優(yōu)化程序。

（學(xué)生）我們運行了程序，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人可以按照我們的預(yù)期來執(zhí)行動作。

四、課堂小結(jié)

（老師）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了如何使用按鍵模塊來控制機(jī)器人。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家掌握了按鍵模塊的基本功能和編程方法。希望大家在今后的學(xué)習(xí)中，能夠靈活運用所學(xué)知識，創(chuàng)造出更多有趣的機(jī)器人程序。

（學(xué)生）謝謝老師，我們明白了。我們會繼續(xù)努力，學(xué)好編程。

五、課后作業(yè)

1.請同學(xué)們完成以下練習(xí)題：

（1）請設(shè)計一個程序，讓機(jī)器人根據(jù)按鍵A和B的不同組合來執(zhí)行前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎的動作。

（2）請嘗試使用循環(huán)結(jié)構(gòu)，讓機(jī)器人連續(xù)執(zhí)行某個動作多次。

2.請同學(xué)們思考：如何利用按鍵模塊，讓機(jī)器人完成一個簡單的游戲？

（老師）好的，今天的課就上到這里。希望大家課后能夠認(rèn)真完成作業(yè)，繼續(xù)探索Mixly編程的樂趣。下課！六、拓展與延伸六、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

為了幫助學(xué)生更深入地理解按鍵模塊的應(yīng)用，以下是一些拓展閱讀材料，這些材料與教材內(nèi)容相符，能夠幫助學(xué)生全面掌握相關(guān)知識點。

-《Mixly編程實例教程》：這本書提供了豐富的Mixly編程實例，包括按鍵控制的應(yīng)用案例，可以幫助學(xué)生通過實際案例來加深理解。

-《機(jī)器人編程基礎(chǔ)》：這本書介紹了機(jī)器人編程的基本概念和技巧，其中涉及到的編程邏輯和模塊應(yīng)用與Mixly編程有相似之處，適合學(xué)生閱讀。

-《Arduino編程入門》：雖然Arduino與Mixly在編程環(huán)境上有所不同，但Arduino編程同樣涉及到了按鍵控制的應(yīng)用，這本書可以幫助學(xué)生了解更多編程語言和硬件結(jié)合的知識。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

為了提高學(xué)生的編程能力和創(chuàng)新思維，以下是一些課后自主學(xué)習(xí)和探究的建議：

-嘗試使用Mixly編程軟件，設(shè)計一個簡單的游戲，例如“按鍵躲避”或“按鍵打字游戲”，通過游戲來鞏固按鍵控制的知識。

-探索其他編程模塊，如傳感器模塊，嘗試將按鍵控制與傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合，設(shè)計一個能夠根據(jù)環(huán)境變化做出反應(yīng)的機(jī)器人。

-參與在線編程社區(qū)，與其他學(xué)生交流編程心得，分享自己的作品和遇到的問題，通過合作學(xué)習(xí)來提高編程技能。

-觀看相關(guān)的教學(xué)視頻，如Mixly編程教程或機(jī)器人編程教程，通過視頻學(xué)習(xí)來拓寬知識面和技能點。

-設(shè)計一個智能家居項目，使用Mixly編程控制家中的智能設(shè)備，如燈光、窗簾等，通過實際應(yīng)用來加深對編程的理解。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系①按鍵模塊的基本功能

-知識點：按鍵狀態(tài)檢測

-關(guān)鍵詞：按下、釋放、狀態(tài)

-句子：按鍵模塊可以檢測按鍵的按下和釋放狀態(tài)，通過編程來控制機(jī)器人動作。

②編寫程序控制機(jī)器人動作

-知識點：程序流程控制

-關(guān)鍵詞：條件、動作、執(zhí)行

-句子：通過設(shè)置按鍵條件，當(dāng)按鍵被按下時，執(zhí)行相應(yīng)的動作，如機(jī)器人前進(jìn)。

③邏輯判斷與循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

-知識點：邏輯判斷、循環(huán)結(jié)構(gòu)

-關(guān)鍵詞：當(dāng)...時...、重復(fù)...次、連續(xù)執(zhí)行

-句子：使用邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)，可以讓機(jī)器人根據(jù)按鍵輸入連續(xù)執(zhí)行多個動作，實現(xiàn)更復(fù)雜的控制邏輯。八、教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

在今天的課堂上，同學(xué)們表現(xiàn)得非常積極。大家能夠認(rèn)真聽講，積極回答問題，對于按鍵模塊的功能和編程方法有了初步的認(rèn)識。在實踐環(huán)節(jié)，同學(xué)們能夠按照要求分組討論，共同解決問題，展現(xiàn)了良好的團(tuán)隊合作精神。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，每個小組都完成了自己的程序設(shè)計，并成功運行了機(jī)器人。其中，有一組同學(xué)設(shè)計的程序讓機(jī)器人根據(jù)按鍵A和B的不同組合來執(zhí)行前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎的動作，得到了同學(xué)們的贊賞。這表明同學(xué)們在理解按鍵控制的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于實際項目中。

3.隨堂測試：

為了檢驗同學(xué)們對今天所學(xué)內(nèi)容的掌握程度，我進(jìn)行了一次隨堂測試。測試內(nèi)容包括按鍵模塊的基本功能、程序流程控制以及邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。大部分同學(xué)都能夠正確回答問題，說明他們對今天所學(xué)內(nèi)容有了較好的理解。

4.學(xué)生自評與互評：

在課堂結(jié)束時，我鼓勵同學(xué)們進(jìn)行自評和互評。同學(xué)們對自己的表現(xiàn)進(jìn)行了反思，認(rèn)識到自己在編程過程中還存在一些問題，如邏輯思維不夠嚴(yán)謹(jǐn)、程序調(diào)試能力有待提高等。同時，同學(xué)們也互相評價了彼此的作品，提出了改進(jìn)意見。

5.教師評價與反饋：

針對學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，我提出以下評價與反饋：

-對于課堂表現(xiàn)：同學(xué)們在課堂上表現(xiàn)良好，積極參與討論，認(rèn)真完成實踐任務(wù)。但在一些細(xì)節(jié)處理上，如程序調(diào)試和優(yōu)化方面，還有待提高。

-對于小組討論成果展示：同學(xué)們在小組討論中展現(xiàn)了良好的團(tuán)隊合作精神，能夠共同解決問題。但在項目設(shè)計方面，部分同學(xué)對問題的理解不夠深入，導(dǎo)致程序設(shè)計不夠完善。

-對于隨堂測試：大部分同學(xué)能夠正確回答問題，說明他們對今天所學(xué)內(nèi)容有了較好的掌握。但在