播放“世界杯足球赛”视频片段,让学生感受比赛氛围,激发兴趣,引导学生思考回答两个问题:假设你是本次比赛的主办方,要想组织这场比赛需要做哪些准备工作?假设你是参赛的队员,要想赢得比赛需要怎么做?
面向全体学生(工作人员和参赛选手),分析哪些任务学生联系已有知识可以自主探究完成,哪些任务需要新知铺垫,为学生搭“脚手架”★◆,引导学生尝试操作,并及时反馈评价◆■★■★★,确保全体学生习得新知新技能,这样才能顺利地进行接下来的机器人足球赛。比如机器人的搭建,教师只需引导学生改装■★“移动基座”★★,加装踢球的■★◆◆“脚”等等;比如蓝牙遥控,学生从来没有接触过,因此需要教师讲解示范使用蓝牙遥控的方法■◆■★★,为学生协作完成后续的程序编写、遥控机器人提供帮助。
(2)制定比赛规则。机器人足球赛比赛规则由主裁判全权负责◆■★■★,要求比赛规则合理◆★◆■◆、表述简明扼要。两名主裁判根据实际情况协商制定,可以参考球类比赛规则◆★◆■■,也可以现场上网查阅资料,但要求主裁判用白板笔把规则写在白板上,向所有队员公示,在征询和采纳合理的意见和建议后,修改完善并最终确定。
引入本次课的活动主题“机器人足球赛”,学生分析思考:组织并参与机器人足球赛需要做哪些准备工作?随后明确■◆★◆◆■“设计海报”■★★“制定比赛规则”★■◆★■“布置场地”“撰写解说稿■◆◆★”◆★■“搭建机器人◆◆◆★”“程序设计■★◆”“遥控机器人■★★★★”等任务,具体见下表◆◆■■◆。
(3)撰写解说词。解说员负责机器人足球赛的现场解说,要求思路清晰,解说词简练精辟,语言表达清楚,话筒等道具自制。解说员可以查阅相关资料,观看相关比赛视频,模仿央视知名解说员解说来熟悉解说的基本技巧,并事先做预设■■◆,拟好解说词草稿,再根据现场的赛况临场发挥。
各队机器人调试成功后,解说员★◆★、裁判员■★◆■、参赛选手准备就绪■★◆,一场由学生自导自演的机器人足球赛拉开序幕■★。在比赛过程中学生会发现■◆,很多突发问题会出现★◆■,而这些问题他们事先难以预料■◆★■■,比如◆★,机器人剐蹭零件脱落■■■★、机器人突然不听指挥■■◆■、比赛规则漏洞、判罚争议等等。
(1)设计海报★★★。由策划人负责设计机器人足球赛的海报,要求海报主题鲜明、美观大方。海报的设计在黑板上完成,让黑板不再专属教师,给学生“占领”讲台的机会■★★■★■,使学生拥有充分的自主设计权■◆■★◆,设计时可以网上查阅资料用以借鉴参考,但建议学生在设计时要集思广益◆■■,充分征求大家的意见。
《STEAM理念下机器人拓展性课程主题学习活动的设计与实施——以“机器人足球赛◆◆★■★★”为例》,有删减
作者在STEAM理念引领下★■◆,依托拓展性课程开展机器人主题学习活动◆◆,活动的设计突出跨学科、趣味性、体验性、情境性和协作性特点,课堂教学中通过“创设情境■◆■◆”“引入主题”“分析任务◆◆◆■◆”“协作探究”“反思总结”等环节,引导学生发现问题、分析问题和解决问题,旨在培养学生的问题解决能力和综合素养。
一旦出现这些状况,对于参赛队员来说★◆◆◆★■,需要快速查找问题,应用所学知识技能加以分析处理,不断修改程序、完善机器人结构,同时,还要提高配合默契度◆■★■■、调整战术,直至经得起实战检验◆★;对于裁判员来说◆◆◆,现场的状况远远比预想的要复杂,突如其来的问题促使他们反思,规则需要补充和修订,更要合理■★■★★,直至被大家认可★■◆★◆■,判罚也要公正公平■★★■★,争取无争议,努力把申诉次数降到最低★◆■;对于解说员来说■◆★◆★■,实时动态的比赛存在很多不确定性★■■★,需要根据现场状况随机应变,语言的组织、解说的思路都需要不断调整更新◆★■★。
学生拿着◆★■◆“线)搭建机器人★◆。队员自由搭配两两一组,协作搭建用于比赛的机器人,可以参考熟悉的■◆■“移动基座”结构,对其改装使之能够“踢球★★◆■★◆”,也可以重新设计,自主探究创新机器人结构。但要求机器人结构牢固◆◆■,大小符合规定,高度不限,长不超过25cm,宽不超过20cm,使用材料不限。
(5)设计程序。机器人足球赛是实时的、动态的■◆,球的位置是不断变化的◆★■,事先无法预设机器人的行走路线,现有条件下可行的办法是遥控机器人★■◆,因此机器人程序设计的重点和难点是蓝牙遥控,教师通过讲解示范◆■■,引导学生启动蓝牙,配置参数,连接配对,编写发送端和接收端程序,从而实现手动遥控机器人的前进后退和移动转向,学生根据比赛实际需要加以巩固和应用。
(6)调试机器人。将编写完成的程序下载至EV3控制器中进行试运行,检验程序是否正确,能否达到灵活遥控机器人的效果,这个过程经常会出现很多问题,鼓励学生做一个◆◆“爱迪生式”的发明家,发现问题■■★★■,分析问题■★,讨论协商解决问题,循环往复地实践探究★★■◆◆,实在解决不了的问题再向教师寻求帮助。
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