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全国青少年机器人考试一级第七课之烤肉架教学设计

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教学内容

全国青少年机器人考试一级第七课之烤肉架教学设计，基于教材第七章“机器人结构与运动”，本节课主要内容包括：

1.烤肉架模型的搭建：学生通过搭建烤肉架模型，了解并掌握齿轮、杠杆等基础机械原理。

2.编程控制烤肉架运动：学生学会使用机器人编程软件，编写程序控制烤肉架的旋转和移动。

3.传感器应用：利用触碰传感器，实现烤肉架自动停止和启动的功能。

4.机器人作品展示与评价：学生展示自己的烤肉架作品，进行自评、互评，教师点评并给予建议。

教学内容与教材紧密关联，注重实践操作，培养学生的动手能力和创新思维。

核心素养目标

1.科学探究与思维：通过烤肉架模型的搭建和编程，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，发展科学探究思维。

2.技术应用与创新：使学生掌握机器人结构与运动原理，运用传感器和编程技术实现烤肉架功能，激发技术创新意识。

3.团队合作与沟通：在小组合作过程中，培养学生分工合作、相互沟通、共同解决问题的团队协作能力。

4.实践操作与创新能力：鼓励学生在实践操作中勇于尝试、不断创新，提高动手操作能力和创新实践能力。

5.评价与反思：通过作品展示与评价，培养学生自我评价、接受他人评价的能力，促进自我反思和成长。

教学难点与重点

1.教学重点

-烤肉架模型搭建：掌握齿轮、杠杆等基础机械原理在烤肉架搭建中的应用。

-编程控制：学会使用机器人编程软件，编写控制烤肉架旋转和移动的程序。

-传感器应用：理解并运用触碰传感器实现烤肉架的自动停止和启动。

2.教学难点

-模型搭建中的精确配合：学生在搭建烤肉架时，可能会遇到齿轮、杠杆等部件精确配合的难题，需要掌握如何调整和优化结构以达到理想效果。

-编程逻辑思维：编写控制程序时，学生需理解并运用逻辑思维，正确设置运动参数，确保烤肉架按预期运动。

-传感器与程序的协同：学生需要理解传感器如何与程序协同工作，实现烤肉架的自动控制功能，这对理解程序与硬件的交互是一大挑战。

教学资源

1.硬件资源：

-机器人套件：含齿轮、杠杆、触碰传感器等部件。

-计算机设备：用于编写和运行程序。

-烤肉架模型搭建材料。

2.软件资源：

-机器人编程软件：用于编写控制程序。

-课程相关教学PPT：展示教学流程和关键知识点。

3.课程平台：

-在线教学平台：提供教学视频、示例程序等资源。

-实物操作平台：用于学生搭建模型和调试程序。

4.信息化资源：

-电子教案：便于教师教学和学生预习。

-互动教学工具：提高课堂互动性和学生参与度。

5.教学手段：

-分组合作：培养学生团队合作能力。

-互动问答：巩固知识点，提高学生思考能力。

-实践操作：加强学生对知识点的理解和应用。

教学过程

1.导入新课

同学们，上一节课我们学习了机器人编程的基础知识，今天我们将运用所学知识，结合齿轮、杠杆等基础机械原理，来搭建一个有趣的烤肉架模型。首先，请大家打开教材第七章“机器人结构与运动”，我们来回顾一下本章的重点内容。

2.复习与引导

在上一章中，我们学习了机器人是如何通过结构与运动实现各种功能的。那么，大家思考一下，一个烤肉架需要哪些结构和运动来实现其基本功能呢？（学生回答）很好，我们需要齿轮、杠杆等机械原理来实现烤肉架的旋转和移动。

3.知识探究

（1）烤肉架模型搭建

首先，我们来看一下烤肉架的模型搭建。请大家分组讨论，如何利用齿轮、杠杆等部件搭建一个稳固且能实现旋转的烤肉架模型。（学生讨论）

讨论结束后，我会邀请几组同学分享一下他们的搭建方案。通过这种方式，我们可以了解到不同的搭建方法，并从中选择最佳方案。

（2）编程控制烤肉架运动

在编程过程中，我会巡回指导，解答同学们遇到的问题。同时，我会强调程序的逻辑思维和运动参数的设置，确保烤肉架能够按预期运动。

（3）传感器应用

现在，我们已经实现了烤肉架的基本功能。但是，如何让烤肉架在遇到触碰时自动停止呢？这就需要运用到传感器了。

请大家思考一下，如何利用触碰传感器实现这一功能？（学生思考）通过将触碰传感器与程序相结合，当烤肉架遇到触碰时，程序会自动让烤肉架停止运动。

4.实践操作

在操作过程中，我会强调团队合作，鼓励同学们相互交流、共同解决问题。同时，我会关注学生的操作情况，及时给予指导和帮助。

5.作品展示与评价

实践操作结束后，每个小组展示自己的烤肉架作品，并进行自评、互评。我会根据同学们的评价，给出我的建议和点评。

6.总结与拓展

最后，我们来总结一下今天的学习内容。通过这节课的学习，我们掌握了齿轮、杠杆等基础机械原理在烤肉架搭建中的应用，学会了使用机器人编程软件编写控制程序，以及如