二年級(jí)wedo機(jī)器人編程課 12.預(yù)防洪水（教學(xué)設(shè)計(jì)）

二年級(jí)wedo機(jī)器人編程課12.預(yù)防洪水（教學(xué)設(shè)計(jì)）課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課為二年級(jí)wedo機(jī)器人編程課第12章《預(yù)防洪水》，主要內(nèi)容包括：

1.了解洪水的成因及危害；

2.學(xué)習(xí)使用wedo編程軟件中的傳感器和電機(jī)，模擬洪水預(yù)警系統(tǒng)；

3.學(xué)習(xí)編寫簡(jiǎn)單的程序，控制機(jī)器人完成預(yù)警、報(bào)警等任務(wù)；

4.探索洪水預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，提高防范洪水災(zāi)害的意識(shí)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、科學(xué)探究素養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐素養(yǎng)。具體目標(biāo)包括：

1.信息素養(yǎng)：通過(guò)學(xué)習(xí)洪水成因及危害，培養(yǎng)學(xué)生收集、處理信息的能力，以及利用信息技術(shù)解決問(wèn)題的能力。

2.科學(xué)探究素養(yǎng)：引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析洪水預(yù)警系統(tǒng)的運(yùn)行原理，培養(yǎng)其科學(xué)探究精神和問(wèn)題解決能力。

3.創(chuàng)新實(shí)踐素養(yǎng)：鼓勵(lì)學(xué)生在編程過(guò)程中發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計(jì)出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的洪水預(yù)警系統(tǒng)，提升創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-掌握wedo編程軟件的基本操作：本節(jié)課的核心在于讓學(xué)生能夠熟練使用wedo編程軟件，包括傳感器的連接、電機(jī)的控制等基本操作。例如，學(xué)生需要學(xué)會(huì)如何使用編程軟件中的“當(dāng)...時(shí)”模塊來(lái)觸發(fā)傳感器的響應(yīng)。

-理解洪水預(yù)警系統(tǒng)的原理：學(xué)生需要了解洪水預(yù)警系統(tǒng)是如何工作的，包括傳感器檢測(cè)水位變化、電機(jī)控制警報(bào)發(fā)出等環(huán)節(jié)。例如，通過(guò)編程讓機(jī)器人模擬水位上升時(shí)發(fā)出警報(bào)的聲音。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-編程邏輯思維：學(xué)生在編寫程序時(shí)，可能會(huì)遇到邏輯思維上的困難，比如如何設(shè)置條件判斷語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能。例如，學(xué)生需要理解“如果...那么...”的邏輯關(guān)系，以及如何在程序中正確使用。

-傳感器與電機(jī)協(xié)同工作：學(xué)生在實(shí)現(xiàn)傳感器與電機(jī)的協(xié)同工作時(shí)，可能會(huì)遇到同步問(wèn)題，比如如何確保傳感器檢測(cè)到水位上升時(shí)，電機(jī)能夠及時(shí)啟動(dòng)報(bào)警。例如，學(xué)生需要掌握如何通過(guò)編程讓傳感器和電機(jī)在同一程序中協(xié)調(diào)工作，而不是分別獨(dú)立編程。四、教學(xué)資源-wedo機(jī)器人編程套裝

-wedo編程軟件

-課程教學(xué)PPT

-教學(xué)指導(dǎo)手冊(cè)

-在線編程模擬平臺(tái)

-教學(xué)互動(dòng)白板

-視頻演示資料

-實(shí)際洪水案例資料

-學(xué)生編程作品展示模板五、教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入新課

-各位同學(xué)，大家好！今天我們要開(kāi)始一節(jié)新的課程，主題是《預(yù)防洪水》。在我們生活中，洪水是一種常見(jiàn)的自然災(zāi)害，它會(huì)給我們的生活帶來(lái)很大的影響。那么，我們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)科技手段來(lái)預(yù)防和減少洪水帶來(lái)的災(zāi)害呢？今天，我們就來(lái)學(xué)習(xí)如何使用wedo機(jī)器人編程來(lái)制作一個(gè)洪水預(yù)警系統(tǒng)。

2.學(xué)習(xí)洪水成因及危害

-首先，我們來(lái)了解一下洪水的成因及其危害。請(qǐng)大家打開(kāi)教材，翻到第12章《預(yù)防洪水》的內(nèi)容。在這里，我們可以看到洪水通常是由于暴雨、融雪等原因?qū)е滤患眲∩仙?，進(jìn)而淹沒(méi)農(nóng)田、道路和房屋，給我們的生活帶來(lái)很大困擾?，F(xiàn)在，我想請(qǐng)大家分享一下，你們?cè)谏钪杏袥](méi)有遇到過(guò)洪水的情況？洪水給你們的生活帶來(lái)了哪些影響？

3.學(xué)習(xí)wedo編程軟件基本操作

-接下來(lái)，我們來(lái)學(xué)習(xí)wedo編程軟件的基本操作。請(qǐng)大家打開(kāi)電腦，進(jìn)入wedo編程軟件。在這里，我們可以看到許多功能模塊，如傳感器、電機(jī)等。首先，我們來(lái)學(xué)習(xí)如何連接傳感器。請(qǐng)將傳感器插入電腦，然后點(diǎn)擊軟件中的“傳感器”選項(xiàng)，選擇合適的傳感器型號(hào)。現(xiàn)在，我想請(qǐng)大家嘗試一下，將傳感器連接到電腦，并觀察軟件中的變化。

4.編寫洪水預(yù)警程序

-現(xiàn)在，我們已經(jīng)學(xué)會(huì)了wedo編程軟件的基本操作，接下來(lái)我們來(lái)編寫一個(gè)洪水預(yù)警程序。請(qǐng)大家根據(jù)教材中的示例，嘗試編寫一個(gè)程序，當(dāng)水位上升到一定高度時(shí)，機(jī)器人發(fā)出警報(bào)。在編寫程序時(shí)，請(qǐng)注意使用“當(dāng)...時(shí)”模塊來(lái)觸發(fā)傳感器的響應(yīng)。如果遇到困難，可以隨時(shí)向我提問(wèn)。

5.實(shí)踐操作與調(diào)試

-下面，請(qǐng)大家將編好的程序下載到wedo機(jī)器人上，進(jìn)行實(shí)踐操作。請(qǐng)將機(jī)器人放置在模擬水位的平臺(tái)上，觀察水位上升時(shí)，機(jī)器人是否能夠發(fā)出警報(bào)。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可以嘗試調(diào)整程序，直到機(jī)器人能夠準(zhǔn)確發(fā)出警報(bào)。在這個(gè)過(guò)程中，請(qǐng)注意觀察機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)，以及傳感器和電機(jī)的協(xié)同工作。

6.總結(jié)與討論

-現(xiàn)在，我們已經(jīng)完成了洪水預(yù)警系統(tǒng)的制作。請(qǐng)大家分享一下，在制作過(guò)程中遇到了哪些問(wèn)題，又是如何解決的？通過(guò)這次實(shí)踐，你們認(rèn)為wedo機(jī)器人編程在預(yù)防和減少洪水災(zāi)害方面有哪些作用？

7.課堂小結(jié)

-通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了洪水的成因及危害，學(xué)會(huì)了使用wedo編程軟件制作洪水預(yù)警系統(tǒng)。希望大家能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，為預(yù)防和減少洪水災(zāi)害做出貢獻(xiàn)。

8.課后作業(yè)

-作為課后作業(yè)，請(qǐng)大家結(jié)合今天所學(xué)的知識(shí)，思考以下問(wèn)題：如何改進(jìn)洪水預(yù)警系統(tǒng)，使其更加完善和實(shí)用？下節(jié)課，我們將進(jìn)行分享和討論。

9.課堂結(jié)束

-好的，今天我們就到這里，希望大家能夠充分利用所學(xué)知識(shí)，為保護(hù)我們的家園做出貢獻(xiàn)。下課！六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-（1）洪水預(yù)警系統(tǒng)案例：收集國(guó)內(nèi)外洪水預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例，包括城市洪水預(yù)警系統(tǒng)、河流水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，讓學(xué)生了解不同場(chǎng)景下的預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

-（2）自然災(zāi)害防護(hù)知識(shí)：提供關(guān)于自然災(zāi)害防護(hù)的科普資料，如洪水來(lái)臨時(shí)的應(yīng)急措施、如何正確使用救生設(shè)備等，增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)。

-（3）機(jī)器人編程競(jìng)賽案例：介紹近年來(lái)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人編程競(jìng)賽中與洪水預(yù)警相關(guān)的項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和競(jìng)賽參與意愿。

-（4）環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展：介紹環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，包括傳感器技術(shù)的進(jìn)步、大數(shù)據(jù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用等，讓學(xué)生了解科技在環(huán)境保護(hù)中的作用。

-（5）編程學(xué)習(xí)社區(qū)資源：推薦一些編程學(xué)習(xí)社區(qū)和論壇，如GitHub、StackOverflow等，供學(xué)生學(xué)習(xí)和交流編程經(jīng)驗(yàn)。

2.拓展建議

-（1）課后實(shí)踐項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)單的洪水預(yù)警模型，通過(guò)實(shí)際操作加深對(duì)課堂知識(shí)的理解。

-（2）自主學(xué)習(xí)任務(wù)：布置學(xué)生自主學(xué)習(xí)任務(wù)，如研究不同類型傳感器的原理和應(yīng)用，了解它們?cè)诤樗A(yù)警系統(tǒng)中的作用。

-（3）小組討論活動(dòng)：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討如何將編程技術(shù)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，提出創(chuàng)新性的解決方案。

-（4）專家講座邀請(qǐng)：邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行講座，讓學(xué)生更深入地了解洪水預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展。

-（5）校園科技節(jié)參與：鼓勵(lì)學(xué)生參加校園科技節(jié)等活動(dòng)，通過(guò)展示自己的編程作品，提升自信心和團(tuán)隊(duì)合作能力。

-（6）家庭親子活動(dòng)：設(shè)計(jì)家庭親子編程活動(dòng)，讓家長(zhǎng)參與孩子的學(xué)習(xí)過(guò)程，共同完成一個(gè)簡(jiǎn)單的編程項(xiàng)目，增進(jìn)親子關(guān)系。

-（7）持續(xù)關(guān)注環(huán)境問(wèn)題：鼓勵(lì)學(xué)生持續(xù)關(guān)注環(huán)境問(wèn)題，尤其是洪水災(zāi)害的預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施，培養(yǎng)他們的社會(huì)責(zé)任感。

-（8）科技新聞閱讀：推薦學(xué)生閱讀與科技相關(guān)的新聞和雜志，了解科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，拓寬知識(shí)視野。七、課后作業(yè)1.設(shè)計(jì)一個(gè)洪水預(yù)警系統(tǒng)的編程項(xiàng)目，要求如下：

-使用至少兩個(gè)傳感器（例如：水位傳感器和濕度傳感器）來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境。

-編寫程序，當(dāng)水位超過(guò)安全線時(shí)，機(jī)器人能夠啟動(dòng)報(bào)警機(jī)制。

-報(bào)警機(jī)制可以包括點(diǎn)亮LED燈、發(fā)出蜂鳴聲等。

2.編寫一個(gè)關(guān)于洪水預(yù)警系統(tǒng)的簡(jiǎn)短報(bào)告，內(nèi)容包括：

-洪水預(yù)警系統(tǒng)的定義和作用。

-常見(jiàn)的水位監(jiān)測(cè)傳感器及其工作原理。

-洪水預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例。

題型一：編程實(shí)踐題

-題目：編寫一個(gè)程序，使得當(dāng)水位傳感器檢測(cè)到水位超過(guò)閾值時(shí)，機(jī)器人能夠通過(guò)蜂鳴器發(fā)出警告聲。

-示例答案：使用wedo編程軟件，設(shè)置一個(gè)變量來(lái)存儲(chǔ)水位傳感器的讀數(shù)，當(dāng)該變量值大于設(shè)定的閾值時(shí)，激活蜂鳴器模塊發(fā)出警告聲。

題型二：?jiǎn)栴}解答題

-題目：解釋傳感器在洪水預(yù)警系統(tǒng)中的作用，并說(shuō)明至少兩種不同類型傳感器的原理。

-示例答案：傳感器在洪水預(yù)警系統(tǒng)中用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位變化，常見(jiàn)的傳感器有浮標(biāo)式水位傳感器和壓力式水位傳感器。浮標(biāo)式傳感器通過(guò)浮標(biāo)的浮沉來(lái)感應(yīng)水位變化，而壓力式傳感器通過(guò)檢測(cè)液體壓力來(lái)確定水位高度。

題型三：案例分析題

-題目：分析一個(gè)實(shí)際的洪水預(yù)警系統(tǒng)案例，并討論其優(yōu)點(diǎn)和可能的改進(jìn)方向。

-示例答案：某城市使用了基于GPS和移動(dòng)通信技術(shù)的洪水預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)傳輸水位數(shù)據(jù)，并迅速發(fā)出預(yù)警。優(yōu)點(diǎn)是快速響應(yīng)和廣覆蓋范圍，但可能需要改進(jìn)的地方是提高系統(tǒng)的精確度和可靠性。

題型四：創(chuàng)新設(shè)計(jì)題

-題目：設(shè)計(jì)一個(gè)新型的洪水預(yù)警系統(tǒng)，并描述其工作原理和預(yù)期的應(yīng)用效果。

-示例答案：新型洪水預(yù)警系統(tǒng)采用太陽(yáng)能供電，配備有多個(gè)分布式傳感器，能夠通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。工作原理是通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)水位和降雨量，通過(guò)數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)洪水風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用通知居民。預(yù)期效果是提高預(yù)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，減少洪水災(zāi)害損失。

題型五：小組討論題

-題目：討論如何在社區(qū)中推廣洪水預(yù)警系統(tǒng)的使用，并提出具體的推廣策略。

-示例答案：推廣洪水預(yù)警系統(tǒng)的策略包括開(kāi)展社區(qū)教育活動(dòng)，提高居民對(duì)洪水災(zāi)害的認(rèn)識(shí)；與當(dāng)?shù)卣献鳎惭b更多的預(yù)警系統(tǒng)；通過(guò)社交媒體和新聞媒體宣傳預(yù)警系統(tǒng)的重要性。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系①洪水預(yù)警系統(tǒng)的原理與構(gòu)成

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：洪水預(yù)警系統(tǒng)的定義、作用和基本構(gòu)成。

-重點(diǎn)詞：傳感器、電機(jī)、編程邏輯。

-重點(diǎn)句：洪水預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)水位變化，通過(guò)電機(jī)和編程邏輯實(shí)現(xiàn)預(yù)警。

②