SPIKE™ Prime 科创套装

聪明的犀牛

对一头犀牛进行编程,使它运动起来,并在碰到障碍物前停止运动。

30-45分钟
初级
年级 6-8
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课程计划

1.课前准备

  • 通过 LEGO® Education SPIKE App 应用程序浏览学生学习资料。
  • 如果您觉得有需要,可使用 App 应用程序中的入门学习材料设计课程。这些准备工作有助于您的学生熟悉 LEGO® Education SPIKE Prime 科创套装。

2.参与(3 分钟)

  • 根据下面要点组织学生围绕本节课程展开一次讨论。
  • 播放视频介绍本节课程。

3.探究(12 分钟)

  • 让学生两人一组合作搭建犀牛模型。
  • 要求他们对犀牛进行编程,使其能前进一米,并尽可能近地停在一块直立放置的乐高积木前,而不触碰到它。
  • 让每组学生将犀牛放置在距离乐高积木一米处,然后运行程序并观察结果。
  • 鼓励学生记录自己的计算结果,以便在随后的两项任务中进行参照。

4.解释(10 分钟)

  • 围绕如何让犀牛在距离其起始点一米处准确停下来,讨论不同的计算方法。
  • 向学生发起挑战,让他们利用自己已有的计算结果重新计算编程模块的数值,实现让犀牛停止在距离起始点 120 厘米处。
  • 这项任务仅允许尝试一次。

5.拓展(15 分钟)

  • 让学生对犀牛鼻子上的力传感器进行编程,实现在犀牛碰到积木“墙”时停止电机工作。
  • 要求学生解释通过计算和使用传感器这两种停止方式有何不同。
  • 请记得预留整理时间。

6.评估

  • 为每位学生的课堂表现提供反馈。
  • 可借助所提供的评价准则来简化此环节。

发起一次讨论

围绕学生通常如何学习使用新工具,展开一次讨论。

  • 学生会阅读用户手册吗?
  • 学生会使用快速入门指南吗?
  • 学生会一直尝试直到自己摸索出来吗?

让学生观看这段视频以了解自己的后续任务。

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搭建要诀

分步搭建
这个模型可以分为两部分。

  • A 部分:犀牛的身体
  • B 部分:犀牛的头部

如果时间有限,您可以仅使用犀牛身体(一个简易的驱动模块)来完成除最后一项任务之外的其他所有课程。

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轮子周长
在本节课程中,轮子周长是一个重要的概念。您将使用的轮子直径为 5.6 厘米,其每转动一圈前进 17.6 厘米。

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编程要诀

主程序

SPIKE Extra resources Going Distance Step03-Program - zh-cn

可行方案

SPIKE Extra resources Going Distance Step06-Hint01 - zh-cn

其它程序

SPIKE Extra resources Going Distance Teacher Solution - zh-cn

分层教学

通过如下方式简化本节课程:

  • 将距离换算成相应的轮子圈数:

    ▷ 假设车轮直径为 5.6 厘米,则其每转动一圈前进 17.6 厘米,前进 88 厘米则需要转动 5 圈。

  • 鼓励学生用圈数取代秒作为衡量单位,尽管他们对这个单位可能会不太习惯。这将增加他们驱动模块移动的精度,因为圈数(或度数)不受电机运转速度的影响。

通过如下方式提高学生的学习水平:

  • 要求学生将犀牛行进的速度降为25%,而不是 75%。观察学生的反应!
  • 向学生发起挑战,要求他们使用较小号的轮子。观察他们完成任务的速度。
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评估环节

教师观察清单
可根据教学需要创设评价准则,例如:
1.部分完成
2.全部完成
3.超额完成

请使用下列成功标准来评估学生的进度:

  • 学生能够齐心协力朝着一个共同的目标努力。
  • 学生能够努力使每个团队成员成为更有效的贡献者。
  • 学生能够努力帮助每个团队成员达到新目标。

自我评估

让每位学生选择一块最能代表自己当前水平的积木。

  • 蓝色:能够齐心协力完成任务。
  • 黄色:能够齐心协力完成任务并鼓励每个成员取得成功。
  • 紫色:能够齐心协力完成任务,鼓励每个成员取得成功,并达到新的目标。

同伴互评
鼓励学生通过下列方式为同伴提供反馈:

  • 让学生根据上面的彩色积木评价标准对彼此的表现进行评分。
  • 让学生相互提供建设性的反馈,以提高他们小组在下一堂课中的表现。

语言艺术拓展

引入 语言艺术能力培养环节:

  • 向学生发起挑战,让他们围绕计算编程模块数值的最有效方法进行辩论。
  • 在课程结束时,要求每位学生向全班同学解释他们所选用的方法。

备注:这部分内容可用作拓展课程。

数学拓展

本节课程将探索一些重要的数学概念,如:

  • 估算距离
  • 使用 Pi x D 来计算轮子周长

增添另一项数学内容:

  • 要求学生创建一张数值表,记录轮子圈数与相应行驶的距离。
  • 向学生发起挑战,让他们使用这张数值表来预测行驶指定距离所需的轮子圈数(如 2.5 米、400 厘米、3500 毫米等)。

备注:这部分内容可用作拓展课程。

教师支持

学生将会:

  • 估算距离
  • 通过测试结果和演绎推理改善程序

LEGO® Education SPIKE Prime 科创套装

理解物联网的原理,熟悉常见的传感器编程方法,掌握物联网信息传输的常见方法,培养参与科学研究的兴趣,提升综合素质。(7-9年级,综合实践活动,体验物联网)

学生材料

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