南昌市中小学生wedo机器人编程课程-4.《协作》教学设计

南昌市中小学生机器人编程课程-生《协作》教学设计wedo课题科目班级课时计划L课时教师单位

一、教学内容本节课的教学内容来自于《南昌市中小学生wedo机器人编程课程》的第四章《协作》本章节主要内容包括

1.了解机器人的协作概念，理解协作在机器人编程中的重要性

2.学习使用wedo编程软件进行协作编程，实现两个或多个机器人的协同工作

3.通过实际操作，让学生掌握协作编程的基本技巧，培养学生的创新能力和团队合作意识本节课的教学内容深度适合小学高年级学生，通过本节课的学习，学生将能够掌握机器人协作编程的基本方法，提高他们的机器人编程水平

二、核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括

1.逻辑思维通过学习协作编程，培养学生运用逻辑思维分析问题、解决问题的能力

2.创新意识鼓励学生在协作编程过程中发挥创意，培养学生的创新意识和创新能力

3.团队合作学生在实际操作过程中，学会与他人合作，培养团队协作能力和沟通能力

4.实践操作通过动手实践，提高学生的动手能力，培养学生的实践操作能力本节课旨在培养学生的逻辑思维、创新意识、团队合作和实践操作能力，使学生在掌握机器人协作编程技能的同时，全面提升学科核心素养

三、学情分析考虑到学生层次，本节课针对的是小学高年级的学生这个年龄段的学生在知识、能力、素质方面具备了一定的基础，对于简单的编程概念和操作已经有了一定的了解他们在创新意识和团队合作方面具有较高的积极性，对于新事物充满好奇，愿意尝试和探索在学习行为习惯方面，这个年龄段的学生具有较强的动手实践能力，喜欢通过实际操作来解决问题在课程学习中，这一特点将对学生的实践操作能力和创新意识的培养产生积极影响然而，部分学生可能在学习过程中容易注意力分散，需要教师在教学过程中加强引导和激励针对学生的学情分析，本节课的教学设计和教学方法将注重激发学生的兴趣，引导他们主动参与，培养他们的创新意识和团队合作能力同时，教师需关注学生的个体差异，给予不同学生个性化的指导和支持，确保每个学生都能在课程学习中取得进步

四、教学资源

1.软硬件资源机器人编程实验室，配备有wedo编程软件的计算机，机器人硬件设备

2.课程平台学校提供的教学管理系统，用于发布课程资料和作业，学生可以在线学习和交流

3.信息化资源教学PPT,视频教程，在线编程题库，用于辅助教学和让学生进行自主学习

4.教学手段小组讨论，实际操作，问题解决，课堂讲解，互动式教学，以学生为中心的教学方法

五、教学实施过程L课前自主探索教师活动-发布预习任务通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求-设计预习问题围绕“协作”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考-监控预习进度利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果学生活动-自主阅读预习资料按照预习要求，自主阅读预习资料，理解协作编程的基本概念-思考预习问题针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问-提交预习成果将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处教学方法/手段/资源-自主学习法引导学生自主思考，培养自主学习能力-信息技术手段利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控作用与目的-帮助学生提前了解“协作”课题，为课堂学习做好准备-培养学生的自主学习能力和独立思考能力

2.课中强化技能教师活动-导入新课通过故事、案例或视频等方式，引出“协作”课题，激发学生的学习兴趣-讲解知识点详细讲解协作编程的基本原理和技巧，结合实例帮助学生理解-组织课堂活动设计小组讨论、协作编程实践等活动，让学生在实践中掌握协作技能-解答疑问针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导学生活动-听讲并思考认真听讲，积极思考老师提出的问题-参与课堂活动积极参与小组讨论、协作编程实践等活动，体验协作编程的应用-提问与讨论针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论教学方法/手段/资源-讲授法通过详细讲解，帮助学生理解协作编程的基本原理-实践活动法设计实践活动，让学生在实践中掌握协作编程技能-合作学习法通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力作用与目的-帮助学生深入理解协作编程的知识点，掌握协作编程技能-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力

3.课后拓展应用教师活动-布置作业根据“协作”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果-提供拓展资源提供与“协作”课题相关的拓展资源如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习-反馈作业情况及时批改作业，给予学生反馈和指导学生活动-完成作业认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果-拓展学习利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考-反思总结对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议教学方法/手段/资源-自主学习法引导学生自主完成作业和拓展学习-反思总结法引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结作用与目的-巩固学生在课堂上学到的协作编程知识点和技能-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升

六、学生学习效果

1.知识掌握学生将深入理解协作编程的概念和原理，掌握协作编程的基本技巧和方法他们将能够明确协作在机器人编程中的重要性，并了解如何使用wedo编程软件进行协作编程

2.能力提升学生在实践中将提高自己的动手能力，通过小组讨论和协作编程活动，他们将培养团队合作意识和沟通能力同时，学生将学会运用逻辑思维分析问题、解决问题,提高自己的创新意识

3.素质培养通过本节课的学习，学生将培养自主学习能力和独立思考能力他们将在课堂上积极听讲、思考问题，并能够主动参与课堂活动，提出疑问和与他人讨论

4.行为习惯学生将养成较好的学习习惯，能够按照预习要求自主阅读资料，思考问题,并提交预习成果在课后，学生将能够认真完成作业，利用拓展资源进行进一步学习，并进行反思总结

七、板书设计1机器人协作概念在板书上用简洁的语言和图示，突出展示机器人协作的基本概念，如“协作编程”、“机器人协同工作”等2协作编程技巧用流程图或步骤图的形式，详细展示协作编程的具体技巧和方法，如“分工与协作”、“数据传递与同步”等3小组讨论与实践用图示和关键词，突出小组讨论和实践的重要性，如“小组讨论”、“协作编程实践”、“团队合作”等板书设计应条理清楚、重点突出、简洁明了，以便于学生理解和记忆同时，板书设计应具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性例如，可以使用色彩鲜艳的粉笔、图标和可爱的机器人插图，使板书更加吸引人眼球，增加学生的学习动力

八、课堂小结，当堂检测

1.课堂小结本节课我们学习了机器人协作编程的概念和原理.，通过实例了解了协作编程在机器人编程中的重耍性我们学习了使用wedo编程软件进行协作编程的基本方法，并通过小组讨论和协作编程实践，培养了团队合作意识和沟通能力同时，我们还了解到协作编程能够提高我们的逻辑思维和创新能力

2.当堂检测1问题回答请简述机器人协作编程的概念和重要性

（2）编程实践根据课堂所学的协作编程方法，编写一段程序，实现两个机器人的协同工作

（3）小组讨论请结合你们的协作编程实践，谈谈在团队合作中遇到的困难和解决方法

（4）创新思考请提出一个关于机器人协作编程的创新想法，并简要说明其实现方法九.课后作业

1.编程实践根据课堂所学的协作编程方法，编写一段程序，实现两个机器人的协同工作要求程序能够控制两个机器人进行简单的协同动作，如同时前进、同时后退等

2.创新思考请提出一个关于机器人协作编程的创新想法，并简要说明其实现方法要求创新想法应具有一定的实用性和可行性，实现方法应具体明确

3.问题解决请针对课堂所学的协作编程技巧，分析并解决以下问题如何在两个机器人之间实现数据同步？如何在机器人协作过程中避免冲突？

4.小组讨论请结合你们的协作编程实践，总结在团队合作中遇到的困难和解决方法要求讨论内容应具体、真实，体现团队合作的重要性

5.拓展学习请查阅相关资料，了解当前机器人协作编程领域的最新动态和发展趋势要求整理成一份报告，字数不少于300字例题1编程实践编写一段程序，实现两个机器人的同步前进答案

（1）首先，定义两个机器人对象，分别命名为Robotl和Robot2

（2）在程序主循环中，分别对Robotl和Robot2对象调用前进方法

（3）为了实现同步，可以设置一个全局变量，用于记录两个机器人前进的时间差在每次前进后，更新这个时间差，并调整下一次前进的时间，使两个机器人始终保持同步例题2创新思考设计一个机器人足球队，实现机器人之间的协作传球和射门答案

（1）首先，定义三个机器人对象，分别命名为前锋、中场和后卫

（2）前锋负责控制球，中场负责传球，后卫负责防守

（3）在程序中实现机器人之间的通信机制，使中场能够将球传给前锋，前锋能够将球传给中场

（4）前锋在射门时，后卫应自动调整位置进行防守例题3问题解决如何在两个机器人之间实现数据同步？答案

（1）在两个机器人之间建立通信连接，可以使用无线通信模块或其他通信方式

（2）在通信协议中定义数据同步的格式和协议，如时间戳、数据长度、数据内容等

（3）在程序中实现数据同步的发送和接收机制，确保两个机器人能够实时接收和发送数据例题4小组讨论请结合你们的协作编程实践，总结在团队合作中遇到的困难和解决方法答案

（1）在协作编程实践中，我们遇到了以下困难沟通不畅、分工不明确、协作过程中出现冲突等

（2）为了解决这些困难，我们采取了以下方法加强沟通，确保团队成员之间的信息传递畅通；明确分工，确保每个成员明确自己的任务和责任；在协作过程中，采取轮流担任领导者的方式，以缓解冲突例题5拓展学习请查阅相关资料，了解当前机器人协作编程领域的最新动态和发展趋势答案

（1）当前机器人协作编程领域的发展趋势包括多机器人系统、自适应协作、人机协作等

（2）最新动态包括研究人员正在开发新的通信协议，以提高机器人之间的数据传输速度和稳定性；同时，研究人员也在探索自适应协作算法，使机器人能够根据环境变化自动调整协作策略。