2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程 第20课 单巡线小车-教学设计

2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程第20课单巡线小车-教学设计科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程第20课单巡线小车-教学设计教学内容分析嘿，亲爱的同学们，今天我们要一起探索的是mixly创意编程的精彩世界，咱们要学习的是“单巡线小车”这一课。这节课，我们会深入到mixly编程的世界，动手制作一个能够沿着线路行驶的小车。别小看这个小车，它可是集合了咱们之前学到的各种编程知识呢！咱们教材的第20课里，就详细介绍了这个项目的制作步骤和代码编写。这不仅是知识的串联，更是一次创意和动手能力的挑战哦！🚗👨‍🏫👩‍🏫💡咱们一起来挑战吧！核心素养目标分析教学难点与重点1.教学重点

-理解并应用mixly编程语言的基本语法和逻辑结构。

-掌握单巡线小车的工作原理，包括传感器的工作机制和程序控制流程。

-能够编写实现小车单巡线功能的程序代码。

例如，重点在于让学生理解如何通过mixly编写代码来控制小车的前进、停止和转向，这是实现单巡线功能的核心。

2.教学难点

-传感器数据的读取与处理：学生需要理解如何读取传感器数据，并根据这些数据调整小车的行驶路径。

-程序调试与优化：在编写程序时，学生可能会遇到小车行驶不稳定或偏离线路的问题，这需要学生具备一定的调试能力。

-创新与改进：在完成基本功能后，学生需要思考如何对小车进行改进，比如增加避障功能或调整速度控制。

例如，难点在于让学生学会如何根据传感器的反馈调整小车的行驶策略，这涉及到对传感器数据敏感度的调整和程序逻辑的优化。教学方法与策略为了让学生更好地理解和掌握单巡线小车编程，我计划采用多种教学方法。首先，我会通过讲解和演示的方式介绍mixly编程的基本概念和单巡线小车的工作原理。接着，我会引导学生进行小组讨论，让他们分享自己的想法和遇到的问题。在实验环节，学生将亲手组装小车并编程，通过实践来加深理解。此外，我会利用多媒体资源，如视频和动画，来展示编程过程和传感器的工作原理，以增强学生的视觉体验。最后，通过角色扮演和游戏化的学习活动，激发学生的学习兴趣，提高他们的参与度和互动性。教学过程设计**用时：45分钟**

**一、导入环节（5分钟）**

-[0-1分钟]：播放与编程和科技相关的视频，激发学生对课程的兴趣。

-[1-3分钟]：通过提问，如“你们认为未来生活中会有哪些科技产品？”来引导学生思考。

-[3-5分钟]：引入主题，提出问题：“如何用编程控制一个小车沿着线路行驶？”激发学生的好奇心和探索欲望。

**二、讲授新课（20分钟）**

-[5-10分钟]：讲解mixly编程的基础知识，包括变量、函数和循环等概念。

-[10-15分钟]：详细介绍单巡线小车的工作原理，包括传感器的类型和功能。

-[15-20分钟]：演示如何使用mixly编写控制小车的代码，强调关键代码块的作用。

**三、师生互动环节（10分钟）**

-[5-10分钟]：让学生分组，每组分配一个小车和一套传感器。

-[5-10分钟]：指导学生如何组装小车和连接传感器，确保每个学生都能动手操作。

-[5-10分钟]：分组讨论，每组尝试编写代码控制小车进行单巡线，教师巡视指导。

**四、巩固练习（10分钟）**

-[5-10分钟]：让学生独立完成编程任务，教师提供必要的帮助和反馈。

-[5-10分钟]：进行小组展示，每个小组分享他们的代码和调试过程。

**五、课堂提问（5分钟）**

-[5-10分钟]：提问：“你们在编程过程中遇到了哪些困难？”

-[5-10分钟]：讨论解决方案，教师总结并强调关键点。

**六、总结与拓展（5分钟）**

-[5-10分钟]：回顾课程内容，强调单巡线小车编程的关键知识点。

-[5-10分钟]：提出拓展问题：“如何让小车实现更多的功能？”鼓励学生思考创新。

在整个教学过程中，教师会不断地与学生互动，通过提问、讨论和实验来引导学生思考和学习。教学设计注重学生的参与和实践，旨在培养学生的编程思维和解决问题的能力。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.**编程技能的提升**：通过本节课的学习，学生能够熟练掌握mixly编程语言的基本操作，包括变量、函数和循环等编程概念，并能将这些概念应用于实际的项目中，如控制单巡线小车。

2.**逻辑思维能力的增强**：学生在编写和调试程序的过程中，需要运用逻辑思维来解决问题，这使得他们的逻辑思维能力得到了显著提升。

3.**问题解决能力的培养**：在遇到程序运行错误或小车行为不符合预期时，学生需要分析原因，寻找解决方案，这个过程有效地培养了他们的问题解决能力。

4.**团队合作精神的培养**：在小组合作完成编程任务的过程中，学生学会了如何与他人沟通、协作，共同解决问题，这对他们的团队合作精神是一个很好的锻炼。

5.**创新意识的激发**：通过拓展性问题，如“如何让小车实现更多的功能？”学生被鼓励提出新的想法，这激发了他们的创新意识。

6.**动手实践能力的提高**：学生在组装小车和连接传感器的过程中，不仅学到了理论知识，还锻炼了动手实践能力。

7.**跨学科知识的融合**：学生在学习编程的同时，也涉及到物理知识，如力学和传感器原理，这种跨学科的学习有助于学生形成综合知识体系。

8.**学习兴趣的激发**：通过实际操作和成功控制小车，学生感受到了编程的乐趣，这有助于激发他们对编程的兴趣，并可能引导他们未来在科技领域的学习和探索。教学反思与改进教学结束后，我总是会对这一节课进行反思，思考哪些地方做得好，哪些地方需要改进。以下是我的一些思考：

首先，我发现学生们在理解传感器的工作原理时遇到了一些困难。尽管我在讲解时尽量用简单易懂的语言，但有些学生仍然显得有些迷茫。这让我意识到，在未来的教学中，我需要更多地使用直观的教学工具，比如实际展示传感器如何工作，或者通过动画来解释复杂的原理。

其次，我发现小组讨论的时间有点紧张，学生们没有足够的时间来充分交流和讨论。在未来的课程中，我打算减少一些理论讲解的时间，将更多的时间留给学生进行实践和讨论。

再来说说课堂提问，我发现有的问题过于简单，没有激发学生的深入思考。我决定在准备问题时，要更加注重问题的深度和广度，确保能够引导学生进行批判性思考。

此外，我还发现学生在拓展性问题上的表现不尽如人意。有些学生对于如何进一步创新和改进小车功能缺乏思路。为了激发他们的创造力，我打算引入一些创新思维的训练，比如头脑风暴和思维导图，帮助他们打开思路。

在教学媒体的使用上，我注意到视频和动画虽然能够吸引学生的注意力，但过多的视觉信息有时会分散他们的注意力。因此，我打算在未来的教学中更加谨慎地使用多媒体，确保它们能够真正辅助教学，而不是成为干扰。

最后，我在评价学生表现时，发现评价方式较为单一，主要是基于学生的编程结果。为了更全面地评估学生的学习效果，我计划引入多元化的评价方式，包括学生的参与度、团队合作能力和问题解决能力。重点题型整理1.**程序编写题**

-题型描述：根据给定的任务，使用mixly编程语言编写控制单巡线小车行驶的程序。

-例子：编写程序使小车在检测到黑色线路时向前行驶，遇到白色区域时停止。

-答案示例：

```python

#设置小车速度

motor.setSpeed(50)

#循环检测线路颜色

whileTrue:

ifsensor.getValue()==BLACK:#传感器检测到黑色

motor.forward()#小车前进

else:#传感器检测到白色

motor.stop()#小车停止

```

2.**传感器原理题**

-题型描述：解释传感器在单巡线小车中的作用和原理。

-例子：解释红外传感器如何检测线路颜色变化。

-答案示例：

红外传感器通过发射红外光束并检测反射光来判断线路颜色。当红外光束照射到黑色线路时，大部分光被吸收，传感器接收到的反射光少，从而判断为黑色；而当照射到白色区域时，反射光多，传感器接收到的反射光强，判断为白色。

3.**程序调试题**

-题型描述：在给出的程序中找出错误，并进行调试。

-例子：调试以下程序，使其能够正确控制小车在黑色线路和白色区域之间行驶。

-答案示例：

```python

#错误程序

whileTrue:

ifsensor.getValue()==1:#假设传感器返回值1表示黑色

motor.forward()

else:

motor.stop()

#调试后的程序

whileTrue:

ifsensor.getValue()==0:#传感器返回值0表示黑色

motor.forward()

else:

motor.stop()

```

4.**拓展编程题**

-题型描述：在原有程序的基础上，增加新的功能，如避障功能。

-例子：在单巡线程序中增加一个避障功能，当小车检测到障碍物时，自动转向绕过。

-答案示例：

```python

whileTrue:

ifsensor.getValue()==BLACK:

motor.forward()

else:

motor.stop()

motor.turnRight()#小车转向右方

motor.sleep(1000)#等待一段时间后继续

motor.turnLeft()#小车转向左方

motor.sleep(1000)#等待一段时间后继续

```

5.**创新设计题**

-题型描述：设计一个创新的单巡线小车程序，实现特定的功能。

-例子：设计一个程序，使小车能够根据线路的颜色变化自动调整速度。

-答案示例：

```python

whileTrue:

ifsensor.getValue()==BLACK:

motor.forward()

motor.setSpeed(50)#黑色线路时，增加速度

else:

motor.stop()

motor.setSpeed(20)#白色区域时，减小速度

```作业布置与反馈作业布置：

为了帮助学生巩固本节课所学的单巡线小车编程知识，以下是布置的作业内容：

1.**编程实践**：学生需要根据课堂所学，独立编写一个控制小车在黑色和白色线路间行驶的程序。要求程序能够正确判断线路颜色，并在白色区域停止。

2.**传感器理解**：学生需要撰写一篇简短的报告，解释红外传感器的工作原理及其在单巡线小车中的应用。

3.**问题解决**：学生需要解决一个实际问题，比如“如何改进单巡线小车的程序，使其在遇到障碍物时能够自动转向绕行？”学生需要设计解决方案并解释其原理。

4.**拓展任务**：学生可以选择一个额外的功能进行实现，例如让小车在行驶过程中能够根据光线强度调整速度。

作业反馈：

1.**及时批改**：在学生提交作业后，我会尽快进行批改，确保学生能够及时得到反馈。

2.**详细反馈**：对于每个学生的作业，我会提供详细的反馈，包括以下几点：

-程序的正确性：检查程序是否能够正确执行任务，包括线路检测和速度控制。

-代码质量：评估代码的整洁性、可读性和效率。

-报告的完整性：检查报告是否包含传感器原理的详细解释和实际应用。

-解决方案的创新性：评价学生提出的问题解决方法的创意和实用性。

3.**改进建议**：对于存在问题的作业，我会给出具体的改进建议，比如：

-如果程序有错误，我会指出错误所在并提供修正的方法。

-如果代码不够清晰，我会建议学生使用更清晰的变量命名和注释。

-对于报告，我会指导学生如何更好地组织内容，使解释更加准确和详细。

-对于拓展任务，我会鼓励学生尝试不同的方法，并给予他们实现新功能的指导。

4.**个别辅导**：对于那些需要额外帮助