SPIKE Prime 科创套装, BricQ 趣动套装

摘果器

应用牛顿第三定律设计一种用于收获树上果实并且不会因为碰撞而造成果实损坏的解决方案。

45-90 分钟
高级
6-8 年级
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课前准备

  • 查看本课程“学生学习材料”部分的活动简报。
    • 每组学生打印一份活动简报。
  • 如有必要,可提前教授相关词汇或概念。
  • 如有必要,请在 LEGO® Education SPIKETM App 应用程序中的开始部分提前教授教程活动,帮助学生熟悉硬件和编程。
  • 查看课程计划,并思考如何有效管理课堂材料。 特别思考以下内容:
    • 何时分发活动简报、积木套装、硬件和设备
    • 是否移除 LEGO® Education BricQ 趣动套装的搭建手册

参与

(全班,5 分钟以上)

  • 引导学生快速讨论活动简报的主题。
    • 使用“像......一样思考”这样的语句,就活动简报的内容进行提问,让学生想起之前学过的知识。
  • 向学生介绍活动简报和挑战任务。
  • 与学生一同进行头脑风暴,确定成功完成挑战任务的标准。
    • 根据课程的主要目标与学生一起列出成功的标准。

探索

(小组,20 分钟以上)

  • 让学生通过活动简报中的创意示例获得设计灵感。
  • 让每组学生选择一个设计创意(学生自己的创意或者受到创意示例的启发想到的创意),并基于该创意进行搭建。
    • 如果他们需要额外的帮助或指导,请引导他们查看活动简报的“开始搭建吧!”部分。
  • 让学生对他们的模型进行编程,以使其具备移动和/或做出反应的能力。
    • 如果他们需要额外的帮助或指导,请引导他们查看活动简报的“开始编程吧!”部分。
  • 如果有小组提前完成,请让他们开展扩展活动,引导他们查看“挑战自己!”部分中的问题或提示。

解释

(全班,10 分钟以上)

  • 将学生聚集在一起,反思他们完成的任务。
  • 使用如下问题和提示:
    • 请讲一讲你的设计。你的模型是用来做什么的?
    • 你的模型是如何工作的?
    • 你的程序是如何工作的?
    • 你为什么用这种方式构建你的模型?
    • 如果你有更多的时间,你会做些什么?

拓展

(全班,10 分钟以上)

  • 鼓励学生讨论和反思他们用来完成挑战的知识,或讨论他们获得的一些新创意。
  • 使用“挑战自己!”部分的问题或提示扩展学生对主题的理解。
  • 让学生清理他们的工作站。

评估

(根据需要调整时长)

向学生提出引导性问题,鼓励他们通过“出声思维 (Think Aloud)”的方式,解释他们在构思、搭建和编程过程中进行决策时的思考和推理过程。

评估环节

教师观察清单
衡量学生对本课程主要目标的掌握程度。

  • 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
鼓励学生反思在学习本课程主题时的体验以及自身的表现。

  • 可以提出如下问题:
    • 完成今天的课程后,你对哪些想法更有信心?
    • 你能描述一下你今天完成的任务吗?
  • 使用以下句子来帮助学生进行出声思维:
    • 我为......感到骄傲
    • 我仍然对......感到好奇
    • 我对......很有信心
    • 我有个不成功的想法。这个想法是......
  • 让每位学生选择他们认为最能代表自身表现的积木,对应于你在课程的参与阶段与学生一起制定的成功标准。
    • 黄色:我认为我已经达成了挑战任务的目标。
    • 蓝色:我已经达成了挑战任务的目标。
    • 绿色:我已经达成了挑战任务的目标,同时还可以帮助朋友做到这些。

同伴互评
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:
    • 我发现,在你......时,这很有帮助。
    • 我想了解更多关于你如何......

拓展

语言艺术拓展
在时间允许的情况下,让学生创作书面作品或根据自己的作品进行口头演示。

  • 让学生向其他班级的同学、家庭成员或者社区成员展示这些作品,并征求反馈。
  • 让学生公开展示自己的书面作品(在校内或校外),以此鼓励大家围绕作品的中心思想展开更广泛的讨论。

教师支持

学生将会:

  • 应用牛顿第三定律设计一种用于收获树上果实并且不会因为碰撞而造成果实损坏的解决方案。
  • 进行系统性的测试,并对设计方案进行迭代。

每组两名学生:

  • LEGO® Education SPIKE Prime 科创套装硬件
  • LEGO® Education BricQ 趣动套装
  • 安装了 LEGO® Education SPIKE App 应用程序的设备
  • 活动简报(参见“附加学习资源”,每组打印 1 份)

《义务教育小学科学课程标准》2017:
技术与工程领域,5-6年级,17.3:使用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械解决生活中的实际问题。
物质科学领域,3-4年级,5.1:知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力。

《中小学综合实践活动课程指导纲要》2017
设计制作活动(信息技术)推荐主题,7-9年级,10.开源机器人初体验:初步了解仿生学,分析生物的过程和结构,并把得到的分析结果用于机器人的设计,体验跨学科学习。

《上海市中小学信息科技课程标准》,基础型课程内容:
初中阶段6-9年级,解决问题基本能力:能自觉与小组成员在项目(或活动)的实施过程中分工合作,勇于承担责任,并善于互相交流。
初中阶段6-9年级,科技社会与个人:能主动探究信息科技和信息技术工具在日常生活、学习中的用途。

《义务教育物理课程标准》2011,7-9年级:
2.2.6:知道简单机械。通过实验,探究并了解杠杆的平衡条件。
3.2.3:知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。
3.2.4:了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对杜会发展的作用。