SPIKE 科创基础套装

吞食垃圾的小怪兽

帮助苏菲为她的朋友们发明一种扔垃圾的新方法。

30-45分钟
初级
3-5 年级
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课前准备

  • 在 LEGO® Education SPIKE App 应用程序中查看吞食垃圾的小怪兽课程。
  • 如有必要,可提前教授相关词汇:修改、参数、反应乏味
  • 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,请设计并实施语言艺术拓展。有关详细信息,请参阅下方拓展版块。

参与

(全班,5 分钟)

  • 围绕主题“使用自动化解决方案完成一项单调的任务”,展开一次快速讨论。
    • 与学生讨论家庭垃圾或学校垃圾的丢弃问题。
    • 可以提出如下问题:你如何改进垃圾桶?你如何改进扔垃圾的方式?
  • 向学生介绍故事的主人公和第一项挑战:让吞食垃圾的小怪兽对蓝色“垃圾”做出反应。
  • 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:
    • 开发和测试程序,使吞食垃圾的小怪兽对蓝色“垃圾”作出反应。
  • 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:
    • 改进程序,使模型对不同颜色的“垃圾”做出反应。
    • 设计属于自己的升级版吞食垃圾小怪兽。
  • 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:你是如何对苏菲的吞食垃圾小怪兽进行编程,使其对不同颜色的“垃圾”做出反应的? 你是如何改进苏菲的吞食垃圾小怪兽的?

拓展

(全班,5 分钟)

  • 鼓励学生讨论并思考:通过为原型设计自动化功能来完成一项单调任务的过程。
  • 可以提出如下问题:为什么你认为让机器人来执行重复单调的任务对人类非常有帮助?你还能实现哪些自动化功能,使机器人更有趣?
  • 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

  • 评估学生创建和完善自动化解决方案的熟练程度。
  • 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:我觉得自己能够创建和完善自动化解决方案。
    • 蓝色:我能够创建和完善自动化解决方案。
    • 绿色:我能够创建和完善自动化解决方案,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......

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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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。
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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:

  • 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:

  • 对模型进行编程,使其对四种不同颜色的积木做出不同的反应;
  • 探索程序中不同的新 “编程模块”。

拓展

  • 让学生进行一个简短的研究项目,比较两个不同的国家在垃圾分类与处理上的差异性。

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:

  • 探究自动化解决方案的优点
  • 完善原型,并将此步骤作为循环式设计流程的一个环节
  • 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:
14.简易互动媒体作品设计:使用常见的外部设备,结合常见的编程语言,设计出通过多样化的信息输入方式呈现出各种有趣效果的互动作品。

义务教育语文课程标准 (2011年版)
综合性学习,5-6年级:
1.为解决与学习和生活相关的问题,利用图书馆、网络等信息渠道获取资料,尝试写简单的研究报告。
4.初步了解查找资料、运用资料的基本方法。

学生材料

学生学习单

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