多功能机器人助手

• 在 LEGO^® Education SPIKE^™ App 应用程序中查看多功能机器人助手课程。
• 如有必要，可提前教授相关词汇：控制、约束、设计、机器人和解决方案。
• 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。

• 围绕主题“解决带约束条件的问题”，展开一次快速讨论。
  • 与学生讨论：如何一次性将所有东西从你们的教室搬到另一间教室。他们需要在 10 分钟内完成搬运任务！
  • 可以提出如下问题：怎么才能在最短时间内把教室清空呢？如果只有四位同学和你一起完成这项任务，该怎样做？
• 向学生介绍故事的主人公和第一项挑战：控制机器人助手。
• 向每组分发一套积木套装和一台设备。

• 让学生参照 LEGO^® Education SPIKE^™ App 应用程序，完成他们的第一项挑战：
  • 开发并测试控制机器人助手的程序。
• 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：
  • 对机器人助手进行编程，使其能跟随丹尼尔回家。
  • 设计属于自己的改进版机器人助手。
• 编程和搭建方面的支持详见下方提示版块。

• 将学生聚集在一起，反思已完成的挑战。
• 可以提出如下问题：你们是怎么帮助丹尼尔把他所有的东西带回家的？你们的机器人助手与丹尼尔的机器人助手在设计上有何不同？

• 鼓励学生讨论并思考如何为带约束条件的问题创建可行性解决方案。
• 可以提出如下问题：为什么在设计解决方案时考虑约束条件很重要？约束条件会如何影响你们的设计过程？
• 让学生清理他们的工作站。

• 向学生提出引导性问题，鼓励他们通过“出声思维 ”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

• 评估学生为带约束条件的问题创建可行性解决方案的能力。
• 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：我觉得自己能够为带约束条件的问题创建解决方案。
  • 蓝色：我能够为带约束条件的问题创建解决方案。
  • 绿色：我能够为带约束条件的问题创建解决方案，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......

编程要诀

• 学生完成第一项挑战后，向他们提供一张地图；
• 学生可以在地图的帮助下，使用可用的“编程模块”反复实验，修改程序，从而实现沿路线旅行。

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定制模型的过程中激发想象力。

这项挑战不提供搭建手册。

可通过如下方式简化本节课：

• 请选择一张“灵感图片”，帮助学生定制他们的模型；
• 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：

• 设计不同的底板，协助机器人助手搬运丹尼尔的东西；
• 对机器人助手进行编程，使其按照预定路线前进。

• 让学生的使用图形中的点来绘制机器人助手的路径。他们可以使用 x 轴和 y 轴来绘制机器人助手的行驶位置。他们还可以绘制另一个小组的机器人助手的路径。

如果实施该版块内容，课程时间将超过 45 分钟。