风速指示器

1.课前准备

• 通过 LEGO^® Education SPIKE^™ App 应用程序浏览学生学习材料。

2.参与

• 根据下面要点组织学生围绕本节课程展开一次讨论。
• 讲解课程。

3.探究（20 分钟）

• 让学生两人一组合作搭建风速指示器。
• 要求学生运行这段程序。观察学生们的反应！提醒学生，为使程序正常运行他们必须输入一个城市名称。

4.解释（5 分钟）

• 要求学生解释云数据如何显示在模型上，以及如何代表蒲福风级。

5.拓展（15 分钟）

• 要求学生使用更多 “IF ELSE” 条件来拓展他们的程序，可根据蒲福风级来考虑不同的风速。他们可通过将风级分为四部分来实现这一点。
• 要求学生通过他们的程序来显示风向（如使用“矩阵灯”上的箭头）。
• 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。

围绕风展开一次讨论。

• 讨论在大风天可以进行及不可以进行的活动（如驾驶无人机、放风筝、玩足球或篮球、进行户外聚会）。
• 探索各种风速分级（如蒲福风级）。
• 要求学生思考测量风速的不同方法。

让学生观看这段视频以了解自己的后续任务。

正确对齐电机
确保学生在搭建模型期间正确放置电机。这将影响对模型的编程过程。

将这款模型用于其它课程
如果时间有限，可以使用这款模型的基础版（即舍弃角色元件）

使用矩阵灯
为显示风向，可使用另一个电机或智能集线器矩阵灯上的箭头。

蒲福风级
模型的积木颜色与蒲福风级的分级保持一致，蒲福风级由爱尔兰水文地理学家 Francis Beaufort 于 1805 年制定的。蒲福风级的说明如下：

• 蓝色：蒲福风级 1-3（1-12 英里/小时或 0.5-5.5 米/秒），软风至微风
• 绿色：蒲福风级 4-6（13-31 英里/小时或 5.5-13.8 米/秒），和风至疾风
• 黄色：蒲福风级 7-9（31-54 英里/小时或 13.8-24.4 米/秒），大风至狂风
• 红色：蒲福风级 10-12（55 英里/小时- 高于 73 英里/小时或 24.4-32.7 米/秒），暴风至飓风

主程序

可行方案

其它程序

通过如下方式简化本节课：

• 进行一个小型的不插电活动，帮助学生直观了解风速范围与不同颜色的关系。可使用所提供的 PDF 来启发思考。

通过如下方式提高学生的学习水平：

• 修改这个风标，使其能够在 180 度范围内移动。观察学生完成重新校准的速度。
• 要求学生设计自己的风标。

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步情况：

• 学生能够使用条件语句编程来校准他们的风级。
• 学生能够校准他们的风级，无论他们使用什么数据（数据单位）。
• 学生能够修改他们的程序，实现同步收集和使用两种不同类型的云数据（风速和风向）。

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：能够使用云天气数据对自己的模型进行编程，显示三个不同地点的两种不同风速。
• 黄色：能够对自己的模型进行编程，实现从三个不同的地点读取蒲福风级四种不同类型的风速。
• 紫色：能够添加一个带有表盘的额外电机并对其进行编程，使其能够指示每个地点的风向。

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。

引入语言艺术能力培养环节：

• 让学生根据他们的风速预测，记录和发布警告信息。
• 作为学生预测工作的一部分，鼓励他们解释风的作用原理。

备注：这部分内容可用作拓展课程。

• 当学生对电机角度进行编程以显示风速时：

  ▷ 向学生解释，他们正在处理有关两个数字相对位置的语句。
  ▷ 向学生解释，他们正在编写现实世界中有关有理数顺序的程序语句（例如他们所编写的“风速 13.8 > 24.4 米/秒”是表达风速变快的事实）。学生将选择适当单位进行测量，并对电机进行编程，使其按比例转动。

• 让学生使用不同的单位（如英里/小时、公里/小时、节）。

备注：这部分内容可用作拓展课程。

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