SPIKE 科创基础套装

桌面迷宫

试试你能否打破李欧目前的迷宫纪录。

30-45分钟
初级
小学高年级
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课前准备

  • 在 LEGO® Education SPIKE App 应用程序中查看桌面迷宫课程。
  • 如有必要,可提前教授相关词汇:有能力、证据、障碍、记录、倾斜传递
  • 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。

课程计划

参与

(全班,5 分钟)

  • 围绕主题“能量如何从一个物体传递到另一个物体”展开一次快速讨论。
    • 与学生讨论:当两个物体相互碰撞时会发生什么。
    • 可以提出如下问题:当两个物体碰撞时,它们的能量会怎么样?如何判断能量正在传递?
  • 向学生介绍故事的主人公和第一项挑战:计算穿越迷宫需要倾斜的次数。
  • 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:
    • 创建并测试程序,使其能够更计算穿越迷宫所需倾斜的次数。
  • 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,使迷宫在倾斜时做出不同反应。
    • 通过添加不同的障碍物来升级迷宫。
  • 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:使球到达球门需要倾斜多少次?当球与障碍物或迷宫的墙壁相互作用时,它的能量是如何变化的?是如何发现球运动过程中的能量转换的?

拓展

(全班,5 分钟)

  • 鼓励学生讨论并思考能量传递的观察结果。
  • 可以提出如下问题:你是从哪里看出球与迷宫的相互作用的?你还看到或听到哪些可以表明能量传递的迹象?
  • 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

  • 评估学生解释运动如何作为能量传递的标志的熟练程度。
  • 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

  • 让每位学生选择一块最能代表自己当前水平的积木。
    • 黄色:我觉得自己能够解释运动如何作为能量传递的标志。
    • 蓝色:我能够解释运动如何作为能量传递的标志。
    • 绿色:我能够解释运动如何作为能量传递的标志, 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,激发自己的想象力。
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Gecko U4L4_ICB_1 - zh-cn
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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”有助于他们在试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:

  • 限制迷宫中障碍的数量;
  • 请选择一张“灵感图片”,帮助学生改进模型。
  • 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:

  • 创建不同的程序,实现在迷宫以不同的方式倾斜时(如左、右、向前、向后)收集相关数据;
  • 探索程序中不同的新 “编程模块”;

拓展

  • 让学生使用从“柱状图模块”收集的信息写一段文字,并比较他们与其他组的结果。让他们使用术语“大于”、“小于”和“等于”。

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:

  • 观察并解释两个物体之间的相互作用如何影响物体的能量
  • 进行比较和迭代以改进解决方案
  • 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。

义务教育小学科学课程标准 (2017年版)
物质科学,3-4年级:
6.6.1 知道运动的物体具有能量。
物质科学,5-6年级:
6.6.2 调查和说明生活中哪些器材设备或现象中存在动能(机械能)声能、光能、热能、电能、磁能及其之间的转换

义务教育数学课程标准 (2011年版)
统计与概率,4-6年级:
(一)简单数据统计过程
3. 认识条形统计图、扇形统计图、折线统计图,能用条形统计图、折线统计图直观且有效地表示数据。

学生材料

学生学习单

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