全国中小学生wedo机器人小小编程师-7.《救援直升机》教学设计

全国中小学生wedo机器人小小编程师-7.《救援直升机》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本课程设计以《救援直升机》为主题，旨在通过wedo机器人编程，让学生了解直升机的基本结构和飞行原理，学习编程控制机器人飞行。课程内容与课本知识紧密关联，通过实际操作，培养学生动手能力、逻辑思维和团队协作精神。教学设计注重理论与实践相结合，符合教学实际，实用性强。核心素养目标分析本课程旨在培养学生的创新思维、问题解决能力、信息加工能力和团队合作精神。学生将通过编程实践，学习如何将理论知识应用于实际问题，锻炼逻辑思维和编程技能，同时培养对科技的兴趣和责任感，为未来的科技学习和创新奠定基础。重点难点及解决办法重点：1.理解直升机飞行原理；2.掌握wedo软件编程控制直升机。

难点：1.编程实现直升机起飞、降落和悬停；2.调整编程参数使直升机稳定飞行。

解决办法：1.通过实际操作和视频讲解，让学生直观理解直升机飞行原理；2.分步骤教学，先让学生熟悉wedo软件基本操作，再逐步引入编程控制指令；3.课堂练习中，教师巡回指导，帮助学生解决编程难题；4.设置小组合作任务，鼓励学生互相帮助，共同突破编程难点。教学资源-软硬件资源：WEDO机器人套件、笔记本电脑、投影仪

-课程平台：学校网络教学平台

-信息化资源：WEDO编程软件、直升机飞行原理教学视频

-教学手段：实物演示、小组合作、课堂讨论教学过程设计**导入环节（5分钟）**

1.**情境创设**：播放一段关于救援行动的短视频，展示直升机在救援任务中的重要作用。

2.**提出问题**：引导学生思考：“如果我们要控制一台直升机进行救援，我们需要了解哪些知识？如何用编程来实现？”

3.**激发兴趣**：简要介绍WEDO机器人编程，激发学生对本节课的兴趣。

**讲授新课（15分钟）**

1.**直升机飞行原理**：讲解直升机的基本结构和飞行原理，包括旋翼、尾翼、发动机等部件的作用。

2.**WEDO编程软件**：介绍WEDO编程软件的基本操作，包括模块选择、编程逻辑等。

3.**编程控制指令**：讲解如何使用编程指令控制直升机起飞、降落和悬停。

**巩固练习（20分钟）**

1.**分组练习**：将学生分成小组，每组一台WEDO机器人，要求学生根据所学知识编写程序，控制直升机完成起飞、降落和悬停。

2.**教师指导**：教师巡回指导，解答学生在编程过程中遇到的问题。

3.**小组展示**：每组派代表展示编程成果，其他小组进行评价。

**课堂提问（5分钟）**

1.**提问环节**：教师提问：“在编程过程中，你们遇到了哪些困难？如何解决的？”

2.**学生回答**：学生回答问题，教师进行点评和总结。

**师生互动环节（10分钟）**

1.**问题讨论**：教师提出一个与直升机飞行原理相关的问题，引导学生进行讨论。

2.**小组合作**：学生分组讨论，共同解决提出的问题。

3.**展示答案**：每组派代表展示讨论结果，教师进行点评。

**核心素养拓展（5分钟）**

1.**问题拓展**：教师提出一个与实际应用相关的问题，如：“如何利用编程控制直升机进行更复杂的救援任务？”

2.**学生思考**：学生思考问题，并提出自己的解决方案。

3.**总结提升**：教师总结本节课的学习内容，强调编程在科技领域的应用，鼓励学生继续探索。

**总结与作业布置（5分钟）**

1.**总结回顾**：教师回顾本节课的重点内容，强调编程在控制机器人飞行中的应用。

2.**作业布置**：布置课后作业，要求学生完成以下任务：

-编写一个程序，使直升机按照预设路线飞行。

-设计一个救援任务，编写程序控制直升机完成救援行动。

**用时总计：45分钟**教学资源拓展1.拓展资源：

-直升机历史与发展：介绍直升机的发展历程，从早期的直升机模型到现代的直升机技术，包括直升机在军事、民用和救援领域的应用。

-机器人技术进展：探讨机器人技术的发展趋势，如人工智能、物联网等技术在机器人领域的应用，以及机器人对未来社会的影响。

-编程语言简介：介绍几种常见的编程语言，如Python、Java等，以及它们在机器人编程中的应用。

-机器人竞赛与活动：介绍国内外举办的机器人竞赛，如机器人世界杯、WRO（世界机器人奥林匹克）等，以及如何参与这些活动。

2.拓展建议：

-学生可以阅读有关直升机历史的书籍或文章，了解直升机的发展历程和重要事件。

-鼓励学生参与机器人相关的科技活动，如学校的科技节、机器人俱乐部等，以增强实践能力。

-引导学生学习基础的编程知识，可以通过在线课程、编程书籍或参加编程培训班来提高编程技能。

-组织学生观看机器人竞赛的视频，了解不同类型的机器人及其编程策略。

-鼓励学生参加机器人竞赛，通过实际操作和比赛经验，提升解决问题的能力和团队合作精神。

-建议学生关注机器人技术的最新动态，通过科技杂志、学术期刊等渠道了解相关研究进展。

-在家中或社区中寻找实践机会，如参与社区服务项目，利用所学知识设计简单的机器人来帮助他人。

-鼓励学生创新思维，思考如何将所学知识应用于实际生活中，解决实际问题。反思改进措施教学特色创新

1.实践操作为主：本节课以实践操作为主，让学生通过亲自动手编程控制机器人，不仅增强了他们的动手能力，还让他们更深刻地理解了理论知识。

2.小组合作学习：通过小组合作，学生学会了如何协作、如何表达自己的观点，这种学习方式有助于培养学生的团队精神和沟通能力。

存在主要问题

1.理论知识讲解不够深入：在讲授直升机飞行原理时，可能没有充分解释清楚一些复杂的概念，导致部分学生对理论知识理解不够。

2.个性化指导不足：在分组练习时，个别学生可能因为缺乏指导而进展缓慢，需要更多的个性化关注。

3.评价方式单一：目前的评价方式主要依靠课堂表现和作业完成情况，可能无法全面评估学生的综合能力。

改进措施

1.深入讲解理论知识：在后续的教学中，我会更加注重理论知识的深入讲解，特别是那些对编程控制机器人至关重要的概念。

2.加强个性化指导：在分组练习时，我会更加关注每个学生的需求，提供更多的个性化指导，确保每个学生都能跟上课程进度。

3.多元化评价方式：为了更全面地评估学生的能力，我将尝试采用多种评价方式，包括项目报告、口头报告、同伴评价等，以更全面地了解学生的学习成果。同时，我也会鼓励学生参与学校的科技活动，将所学知识应用于实际项目中，从而提升他们的实际应用能力。课后作业1.编程练习：请使用WEDO软件编写一个程序，使直升机按照以下路线飞行：

-直升机从起点起飞，向东北方向飞行100厘米。

-然后向正北方向飞行150厘米。

-接着向西北方向飞行120厘米。

-最后返回起点并降落。

2.情景模拟：假设你是一名救援队员，需要使用直升机进行救援行动。请设计一个救援任务，并编写程序控制直升机完成以下步骤：

-直升机起飞并飞往目标区域。

-在目标区域上空盘旋，寻找被困人员。

-当发现被困人员后，直升机下降至安全高度，将救援绳索放下。

-直升机保持稳定，等待救援人员将被困人员拉上。

3.参数调整：根据你在课堂上的编程经验，尝试调整直升机起飞、降落和悬停的参数，使其飞行更加稳定。请记录下你调整的参数和飞行效果。

4.问题解决：在编程过程中，你可能会遇到以下问题，请尝试解决它们：

-直升机起飞后无法保持悬停。

-直升机在飞行过程中出现摇摆现象。

-直升机无法按照预设路线飞行。

5.创意编程：发挥你的想象力，设计一个创意性的编程任务，使直升机完成一个有趣的动作或任务。例如，让直升机在空中画出特定图案，或者完成一个简单的舞蹈动作。

答案示例：

1.程序代码示例（伪代码）：

-直升机起飞()

-向东北方向飞行(100厘米)

-向正北方向飞行(150厘米)

-向西北方向飞行(120厘米)

-返回起点并降落()

2.救援任务程序示例（伪代码）：

-直升机起飞()

-飞往目标区域()

-在目标区域上空盘旋()

-发现被困人员()

-下降至安全高度()

-放下救援绳索()

-等待救援人员()

-将被困人员拉上()

-返回起点并降落()

3.参数调整示例：

-起飞参数：速度=5，高度=50厘米

-降落参数：速度=5，高度=20厘米

-悬停参数：速度=3，高度=30厘米

4.问题解决示例：

-直升机起飞后无法保持悬停：检查编程逻辑，确保悬停参数正确设置。

-直升机在飞行过程中出现摇摆现象：调整飞行参数，如速度和高度，使直升机保持稳定。

-直升机无法按照预设路线飞行：检查编程逻辑，确保飞行指令的顺序和距离正确。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-直升机的基本结构：旋翼、尾翼、发动机等。

-WEDO编程软件的基本操作：模块选择、编程逻辑等。