SPIKE™ Prime 科创套装

瑜伽环

匹配图形数值并定性探索误差范围。

30-45分钟
高级
年级 6-8
Stretch with Data - Lesson header

准备混合式学习

(课前)

如有需要,可使用应用程序中的入门教程设计课程。这将有助于您及您的学生熟悉 Prime 科创套装。

——请务必观看此页面上的课程视频。
——可通过此页面上的链接,或在 SPIKE 应用程序中,阅读本节课的学生学习材料。
——可能需要考虑:
——请选择合适的工具和地点。例如,观看视频、阅读教材或动手体验的准备活动更适合在家中进行。实验和“动手”收集数据适合在课堂环境中进行。
——可以使用各种工具,允许存在广泛差异。这将提高学生的参与度和学习效果。
——提供各种虚拟协作方式。示例如下:
——视频会议
——博客、聊天工具或留言 (wall posts)
——电子版学生学习单
——调整课程流程,以应对整节课都不能在线下进行的情况。下面提供了一个课程流程示例。

——以下是根据学生需求调整课程流程的其它方法:
——让学生观看视频,了解他们的后续任务。可以指引学生在 SPIKE 应用程序中观看,或使用学生学习单中的网址。
——使用为此主题准备的其它材料。
——定制“学生创意笔记本”,让学生整理自己的学习经验,反思自己的发现。(请参阅“附加资源”)
——使用“课程简介”(便捷易用的课程概述,1 张可打印的页面),通过开放式挑战来启发学生,激发他们的兴趣。(请参阅“附加资源”)

参与

(课前,20 分钟)

——在本节课程中,学生将传输俯仰角横滚角偏航角数值,以实时跟踪相应的线形图。学生将根据此图形来协调自己的动作,使传输的数据与预先绘制的图形匹配。
——俯仰角横滚角偏航角数值描述了物体相对于 3 个轴的偏转角度:
——俯仰角——绕 y 轴偏转
——横滚角——绕 x 轴偏转
——偏航角——绕 z 轴偏转

——利用各种教学材料,激发孩子了解俯仰角横滚角偏航角数值的兴趣。

发起一次讨论

通过提出与本节课相关的问题,展开一次讨论。以下是一些示例:

——确定动作是否精确的方法有哪些?
——如何通过绘制数值图形来表示真实动作?

让学生写下自己的猜测。

探究

(课中,30 分钟)

——让学生搭建瑜伽环。他们既可以创建自己的模型,也可以根据应用程序中的搭建手册搭建瑜伽环模型。
——向学生说明:此设备将记录各种动作的俯仰-横滚-偏航角度值。
——让学生使用 SPIKE 应用程序中示范的程序来试验自己的模型。对于第一个动作,他们将瑜伽环从前方位置(智能集线器矩阵灯面向学生的眼睛)移至头顶(参见视频)。
——让学生查看图形上俯仰角随时间的变化情况,并记录他们所观察到的内容。

解释

(课中,15 分钟)

——给学生一些时间调整他们的程序,跟踪其它数值。
——让他们尝试将动作匹配第二个图形,此图形被预加载在线形图中。
——确保学生意识到移动速度会影响图形的“形状”。

拓展

(课后,20 分钟。)

——如果学生仍然可以使用 Prime 科创套装,让他们完成 SPIKE 应用程序中的任务,通过动手实践方式深入探究,例如:
——最后一张预加载的图形同时使用两个值。学生需要将两个动作并入一项较长的伸展运动中。
——如果学生受条件限制无法使用套装,可让他们完成“学生创意笔记本”,或向他们布置一项下方建议的扩展活动。大多数扩展活动可以通过动手实践期间收集的数据完成
——组织一次分享,促进学生交流想法和实验结果。可以使用最有效的方法/工具(即面对面或在线)进行。

评估

——对每位学生的课堂表现给予反馈。
——可借助所提供的评价准则来简化此环节。

评估环节

教师观察清单
可根据教学需要设定评估等级,例如:

——部分完成
——全部完成
——超额完成

请使用下列成功完成任务的标准来评估学生的进度:

——能够对设备进行编程,实现在线形图上记录数据。
——能够将实体设备的运动与其生成的线形图关联起来。
——能够解释俯仰角横滚角偏航角的概念。

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:能够使用应用程序中提供的程序将数据绘制成图形。
——黄色:能够使用线形图创建自己的实验。
——紫色:能够创建自己的实验,使用线形图,并从图形中得出结论。

同伴互评

鼓励学生通过下列方式向同伴提供反馈:

——让一位学生根据上述彩色积木评价标准对另一位学生的表现进行评分。
——要求学生相互提供建设性反馈,改善下一堂课的表现。这是一个在混合式学习情境中使用视频会议工具或博客发布工具的好机会。

assessment-general.png

分层教学

可通过如下方式简化本节课:

——让学生仅使用智能集线器重新进行实验,并将智能集线器固定在正确位置。
——确保学生调整 SPIKE 应用程序中示范的程序,匹配他们的模型配置。

可通过如下方式提高学生的学习水平:

——要求学生搭建自己的瑜伽环
——让学生在图形中记录合作伙伴的瑜伽动作,并分享他们的图形,然后尝试通过跟踪图形数据复制对方的动作

DIFF.png

提示

搭建要诀

45678_Science_04.png

编程要诀
使用流模式
本节课在“流模式”下进行。在此模式下,智能集线器收集的数据将直接传输到设备,并可通过线形图进行实时跟踪。

主程序

SPIKE Prime Science Stretch with data - STEP03 - zh-cn

科学数据使用诀窍
下面示例展示了学生可从实验中获得的数据。

DATA-Example.png

拓展

数学拓展

引入数学能力培养环节:

——使用本节课的可用示例数据(或自己的数据),让学生描述,当图形分别显示直线和曲线时,动作方面发生了什么变化。
——让学生找到图形(示例数据或自己的数据)线性部分的数学表达式(以 y = mx + b 形式)。
——让学生通过手动方式和数字工具的方式找到这些一次方程 (y=mx+b)。

注意:这将需要额外的时间。

MATH.png

语言艺术拓展

引入语言艺术能力培养环节:

——让学生使用数字媒体来讲解本节课的内容及发现。他们可以通过下列方式进行:
——制作视频
——通过学习管理系统发布图片和评论(如果有)
——与瑜伽教练联系,研究瑜伽环模型等设备是否实用

注意:这将需要额外的时间。

LA.png

职业连接

喜欢这节课的学生可能会对以下相关职业产生兴趣:
——医疗服务
——工程与技术

教师支持

学生将会:
• 创建一个要引入 LEGO® Education SPIKE Prime 科创套装线形图工具的程序
• 使用真实的传感器数据进行绘图
• 将曲线图与真实运动关联起来

• LEGO Education SPIKE Prime 科创套装
• 安装 LEGO Education SPIKE 应用程序的设备

义务教育体育课程标准
基本掌握并运用一些其他较复杂的民族民间传统体育活动项目的技术。

义务教育数学课程标准(7-9年级)
能画出一次函数的图像,根据一次函数的图像和表达式y=kx+b(K<>0)探索并理解K>0和K<0时图象变化的情况。

中小学综合实践活动课程指导纲要(信息技术,7-9年级)
知道人与计算机解决问题方法的异同,尝试编写、调试程序。
能根据主题制作简单的视频和动画作品。
通过计算机程序获取传感器实时采集的信息,验证之前的假设,甚至发现新的规律。

学生材料

学生学习单

下载、查看或分享在线 HTML 页面或可打印的 PDF 文件。

了解详情

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.