SPIKE 科创基础套装

摩天轮

所有团队成员想一起乘坐摩天轮。你能帮帮他们吗?

30-45分钟
初级
小学低年级
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课前准备

  • 在 LEGO® Education SPIKE App 应用程序中查看摩天轮课程。
  • 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,请参阅下方的拓展版块。

参与

(全班,5 分钟)

  • 围绕主题“修改解决方案使其正常工作”,展开一次快速讨论。
    • 与学生讨论:当事物不能正常工作时会发生什么。
    • 可以提出如下问题:如果过山车移动缓慢,没有足够的能量爬上陡峭的斜坡,你能怎样改进和修复它?为了改进,你需要考虑什么?
  • 向学生介绍故事的主人公和第一项挑战:启动摩天轮。
  • 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:
    • 开发并测试使摩天轮启动和停止的程序。
  • 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:
    • 修改程序以改进摩天轮;
    • 为团队改进摩天轮。
  • 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:如何使摩天轮转动四分之一圈后停止,以确保团队每个人都可以上下摩天轮?你是如何改进摩天轮的?

拓展

(全班,5 分钟)

  • 鼓励学生讨论并思考如何通过修改解决方案使其完善。
  • 可以提出如下问题:当你尝试修改解决方案以使其完善时,会考虑什么?你如何判断自己的想法是否可行?
  • 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 (Think Aloud)”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

  • 评估学生通过修改解决方案使其完善的能力。
  • 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:我觉得自己能够通过修改解决方案使其完善。
    • 蓝色:我能够通过修改解决方案使其完善。
    • 绿色:我不仅能够通过修改解决方案使其完善,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

  • 如想顺利调试程序,学生需要添加“等待模块”。

    • 添加“等待模块”可使摩天轮停止足够长的时间,让团队成员上下设施。
  • 学生完成第一项挑战后,向他们提供三个“灵感代码块”,以帮助他们修改程序。

  • 这些“灵感代码块”有助于学生在通过实验寻找解决方案的过程中,激发他们的想象力。

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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”有助于他们在实验和改进模型的过程中激发想象力。
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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:

  • 缩短课程,使其只包含第一项挑战。
  • 请选择一张“灵感图片”,帮助学生改进模型。

可通过下列方式增加难度:

  • 探索程序中不同的新“编程模块”。
  • 对矩阵灯进行编程,使其在摩天轮启动之前闪动倒计时。

拓展

  • 让学生练习将摩天轮(圆圈)分成多个均等的部分或不均等的部分。让学生记录数据,并使用不同的材料重现这些角度。

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:

  • 修改现有的解决方案,使其能够正常工作
  • 练习帮助故事中的主人公解决问题
  • 描述文本中的核心观点或细节

(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,4-6年级:
(二)测量
4. 探索并能掌握圆的面积公式,并能解决简单的实际问题。

学生材料

学生学习单

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