SPIKE 科创基础套装
多功能机器人助手
丹尼尔的储物柜里塞满了东西。他怎么才能把自己所有的东西都带回家呢？
30-45 分钟
初级
小学高年级
课前准备
在 LEGO® Education SPIKE™ App 应用程序中查看多功能机器人助手课程。如有必要，可提前教授相关词汇：控制、约束、设计、机器人和解决方案。请综合考虑所有学生的能力水平和背景。进行分层化教学，确保每个学生都可以参与其中。详情请参阅下方的分层教学版块。如果时间允许，请设计并实施数学拓展。有关详细信息，请参阅下方拓展版块。参与
(全班，5 分钟)
围绕主题“解决带约束条件的问题”，展开一次快速讨论。与学生讨论：如何一次性将所有东西从你们的教室搬到另一间教室。他们需要在 10 分钟内完成搬运任务！可以提出如下问题：怎么才能在最短时间内把教室清空呢？如果只有四位同学和你一起完成这项任务，该怎样做？向学生介绍故事的主人公和第一项挑战：控制机器人助手。向每组分发一套积木套装和一台设备。探究
(小组，30 分钟)
让学生参照 LEGO® Education SPIKE™ App 应用程序，完成他们的第一项挑战：开发并测试控制机器人助手的程序。让学生迭代并测试模型，完成 App 应用程序中接下来的两项挑战：对机器人助手进行编程，使其能跟随丹尼尔回家。设计属于自己的改进版机器人助手。编程和搭建方面的支持详见下方提示版块。解释
(全班，5 分钟)
将学生聚集在一起，反思已完成的挑战。可以提出如下问题：你们是怎么帮助丹尼尔把他所有的东西带回家的？你们的机器人助手与丹尼尔的机器人助手在设计上有何不同？拓展
(全班，5 分钟)
鼓励学生讨论并思考如何为带约束条件的问题创建可行性解决方案。可以提出如下问题：为什么在设计解决方案时考虑约束条件很重要？约束条件会如何影响你们的设计过程？让学生清理他们的工作站。评估
(贯穿整个课程)
向学生提出引导性问题，鼓励他们通过“出声思维 ”的方式，解释他们在搭建和编程过程中进行决策时的思考和推理过程。教师观察清单
评估学生为带约束条件的问题创建可行性解决方案的能力。可根据教学需要设定评估等级。例如：1.需要额外帮助
2.能够独立工作
3.能够指导他人
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。黄色：我觉得自己能够为带约束条件的问题创建解决方案。蓝色：我能够为带约束条件的问题创建解决方案。绿色：我能够为带约束条件的问题创建解决方案，还能帮助同伴达到同样水平。同伴反馈
让学生在各自小组内讨论他们的合作经验。鼓励他们使用如下表达方式：当你......我非常感兴趣我想了解更多关于你如何......提示
编程要诀
学生完成第一项挑战后，向他们提供一张地图；学生可以在地图的帮助下，使用可用的“编程模块”反复实验，修改程序，从而实现沿路线旅行。
搭建要诀
学生完成第二项挑战后，向他们提供三张“灵感图片”和一个开放式提示，以帮助他们改进模型。这些“灵感图片”有助于他们在试验和定制模型的过程中激发想象力。
1
2
3
这项挑战不提供搭建手册。
分层教学
可通过如下方式简化本节课：
请选择一张“灵感图片”，帮助学生定制他们的模型；通过简化编程或搭建来降低课程难度。可通过下列方式增加难度：
设计不同的底板，协助机器人助手搬运丹尼尔的东西；对机器人助手进行编程，使其按照预定路线前进。拓展
让学生的使用图形中的点来绘制机器人助手的路径。他们可以使用 x 轴和 y 轴来绘制机器人助手的行驶位置。他们还可以绘制另一个小组的机器人助手的路径。如果实施该版块内容，课程时间将超过 45 分钟。
教师支持
学生将会：
为带约束条件的问题寻求解决方案改进他人的想法，开发新程序积极参与一系列协作讨论（每两名学生 1 套积木套装）
LEGO® Education SPIKETM Essential 套装安装了 LEGO® Education SPIKE™ App 应用程序的设备中小学综合实践活动课程指导纲要 (2017年版)
设计制作活动（信息技术）推荐主题及其说明，3-6年级：
12.趣味编程入门：了解所学语言编程的基本思路，理解所学编程语言中程序设计的基本结构，掌握编程的方法和步骤，编写出简单的程序。
义务教育数学课程标准 (2011年版)
图形与几何，1-3年级：
（二）测量
5. 结合实例认识面积，体会并认识面积单位厘米2、分米2、米2，能进行简单的单位换算。
图形与几何，4-6年级：
（二）测量
2. 探索并掌握三角形、平行四边行和梯形的面积公式,并能解决简单的实际问题
学生材料
学生学习单
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