根据当前主流的创客教育理念,设计了一份完整的课程规划方案。
一、课程基本信息
| 项目 |
内容 |
| 课程名称 |
我的乐动世界之掌控编程 |
| 适用学段 |
小学高年级(4-6年级)至初中(7-8年级) |
| 建议课时 |
32课时(每课时40-45分钟),可按每周2课时安排,共16周(约1学期) |
| 课程性质 |
STEAM/创客教育/信息技术拓展课程 |
| 前置知识 |
无需编程基础,零基础起步 |
| 教学方式 |
项目式学习(PBL)+ 动手实践 + 小组协作 |
二、设计理念与课程特色
本课程遵循 “做—试—创” 的螺旋式进阶思路,强调理论+动手搭建同步进行。
- 项目驱动:每课以一个生活化项目为载体,如电子标识牌、交通红绿灯、智能钟表等,让学习有明确的目标和意义。
- 软硬结合:编程与硬件搭建并重,既学习mPython图形化编程,又动手拼搭乐高结构外观。
- 跨学科融合:融合数学(坐标系、随机数)、物理(声、光、加速度)、音乐(简谱)、地理(时区)等学科知识。
- 循序渐进:从顺序结构→循环结构→选择结构→嵌套结构→变量→物联网,编程难度逐级递升。
三、课程目标
🔹 知识与技能
- 认识乐动掌控主板及各传感器、执行器(OLED屏、声音传感器、光线传感器、RGB灯、蜂鸣器、加速度传感器、触摸按键等)
- 掌握mPython编程软件的基本操作
- 掌握顺序、循环、选择三种基本程序结构
- 学会使用变量、随机数、比较运算符、数据类型转换等编程概念
- 了解WiFi连接、物联网信息获取、无线广播通信等进阶技术
🔹 过程与方法
- 能按照“分析需求→设计流程→编写程序→搭建结构→测试优化”的流程完成项目
- 培养调试程序、排查故障的能力
- 学会用思维导图分析问题
🔹 情感态度与价值观
- 激发对编程和智能硬件的兴趣
- 培养创新思维和解决实际问题的能力
- 增强团队协作与分享交流意识
四、详细课时安排
📘 第一篇:前导篇(2课时)
| 课时 |
课题 |
核心内容 |
编程知识点 |
| 第1课时 |
交个新朋友(上) |
认识乐动掌控板载硬件;了解mPython软件界面 |
无 |
| 第2课时 |
交个新朋友(下) |
乐动掌控连接电脑;烧录固件;刷入与运行程序 |
无 |
📌 教学建议:第1课时以观察、探索为主,让学生亲手触摸、观察乐动掌控上的各个元器件;第2课时重点演示连接、烧录、刷入的完整流程,确保每位学生都能独立操作。
📗 第二篇:掌控编程基础(10课时)
| 课时 |
课题 |
核心内容 |
编程知识点 |
硬件 |
| 第3课时 |
电子标识牌 |
OLED显示文字和图片 |
顺序结构 |
OLED屏 |
| 第4课时 |
电子标识牌—结构搭建 |
乐高积木拼搭外观 |
巩固顺序结构 |
— |
| 第5课时 |
环境检测器 |
读取声音、光线传感器数值 |
数据类型转换(数值→文本) |
声音传感器、光线传感器 |
| 第6课时 |
环境检测器—结构搭建 |
循环结构 + 伪数码管显示 |
循环结构 |
— |
| 第7课时 |
交通红绿灯 |
RGB灯控制(点亮、变色、熄灭) |
巩固顺序与循环结构 |
RGB灯 |
| 第8课时 |
交通红绿灯—结构搭建 |
红绿灯逻辑(红→绿→黄→红) |
循环嵌套 |
— |
| 第9课时 |
舞台灯光师 |
触摸按键控制RGB灯颜色 |
选择结构(单分支/双分支/多分支) |
触摸按键、RGB灯 |
| 第10课时 |
舞台灯光师—结构搭建 |
多分支条件判断 |
巩固选择结构 |
— |
| 第11课时 |
音乐播放器 |
蜂鸣器播放音乐;A/B按键控制 |
事件响应 |
蜂鸣器、A/B按键 |
| 第12课时 |
音乐播放器—结构搭建 |
简谱解读与《小星星》编曲 |
音符、节拍 |
— |
📙 第三篇:掌控小应用(8课时)
| 课时 |
课题 |
核心内容 |
编程知识点 |
硬件 |
| 第13课时 |
光线闹钟 |
光线传感器+蜂鸣器制作闹钟 |
比较运算符、条件判断 |
光线传感器、蜂鸣器 |
| 第14课时 |
光线闹钟—结构搭建 |
阈值设定与闹钟逻辑 |
巩固比较运算 |
— |
| 第15课时 |
黑夜里的声控灯 |
光线+声音双条件控制RGB灯 |
条件嵌套(多层判断) |
光线传感器、声音传感器、RGB灯 |
| 第16课时 |
黑夜里的声控灯—结构搭建 |
多条件逻辑组合 |
巩固条件嵌套 |
— |
| 第17课时 |
跳绳计步手柄 |
加速度传感器检测摇晃 |
变量的定义与使用 |
加速度传感器 |
| 第18课时 |
跳绳计步手柄—结构搭建 |
变量累加与显示 |
变量+循环 |
— |
| 第19课时 |
石头剪刀布 |
随机数生成与图像显示 |
随机数、多分支选择 |
加速度传感器、OLED屏 |
| 第20课时 |
石头剪刀布—结构搭建 |
随机逻辑与游戏设计 |
综合应用 |
— |
📕 第四篇:掌控物联与游戏设计(12课时)
| 课时 |
课题 |
核心内容 |
编程知识点 |
硬件 |
| 第21课时 |
智能钟表 |
WiFi连接获取网络时间 |
WiFi指令、时区概念 |
WiFi模块 |
| 第22课时 |
智能钟表 |
OLED模拟时钟绘制 |
坐标计算、图形绘制 |
OLED屏 |
| 第23课时 |
智能钟表—整点报时 |
整点判断与蜂鸣器报时 |
条件判断+时间读取 |
蜂鸣器 |
| 第24课时 |
智能钟表—结构搭建 |
综合应用 |
巩固WiFi与时钟 |
— |
| 第25课时 |
物联网天气员 |
心知天气API获取天气信息 |
物联网、API调用 |
WiFi模块 |
| 第26课时 |
物联网天气员—显示与搭建 |
天气数据显示与结构搭建 |
字符串处理 |
OLED屏 |
| 第27课时 |
爱心照看器 |
无线广播发送/接收消息 |
无线广播通信 |
双乐动掌控 |
| 第28课时 |
爱心照看器—双端联调 |
呼叫端与接收端协同 |
广播频道设置 |
— |
| 第29课时 |
Flappy Bird(上) |
游戏初始化+运动状态 |
变量+循环+坐标变化 |
OLED屏、A/B按键 |
| 第30课时 |
Flappy Bird(上)—调试 |
小鸟飞行与木桩移动 |
巩固变量与循环 |
— |
| 第31课时 |
Flappy Bird(下) |
碰撞检测+得分设计 |
碰撞检测算法、得分变量 |
OLED屏 |
| 第32课时 |
Flappy Bird(下)—结构搭建 |
完整游戏 + 游戏机外壳拼搭 |
综合项目展示 |
— |
📌 课程弹性说明:若课时紧张,可精简结构搭建课时,将“编程”与“搭建”合并为一次课完成;若课时充裕(如64课时),可每课拆分为“编程实践”和“结构搭建”两个独立课时,并增加自由创作环节。
五、教学建议
1. 教学流程(建议每课按以下环节展开)
| 环节 |
时间 |
内容 |
| 情境导入 |
5分钟 |
展示生活案例,提出问题(如“交通红绿灯是如何工作的?”) |
| 知识探究 |
10分钟 |
讲解传感器/执行器原理、编程知识点 |
| 编程实践 |
15分钟 |
学生编写程序,刷入乐动掌控测试 |
| 结构搭建 |
10分钟 |
拼搭乐高外观(可分组协作) |
| 展示交流 |
5分钟 |
作品展示、问题讨论、优化改进 |
2. 教学策略
- 分层教学:基础薄弱的学生可完成核心功能;学有余力的学生可挑战“秀一秀”环节的拓展任务。
- 小组协作:建议2人一组,一人负责编程,一人负责搭建,轮换角色。
- 错误即学习:鼓励学生从程序报错中学习调试,控制台是重要的调试工具。
- 作品展示:每单元结束后组织一次作品展示会,培养学生的表达与分享能力。
3. 硬件与材料准备
- 乐动掌控主控板(每人/每组1块)
- USB数据线
- 乐高积木套件(1×8梁、1×10梁、1×16梁、2×8带孔片、销、轴等)
- 电脑(安装mPython软件)
- 备用:WiFi网络环境(第10、11课需要)
六、评价方式
| 评价维度 |
权重 |
评价方式 |
| 程序功能 |
30% |
程序能否实现预定功能、逻辑是否正确 |
| 结构搭建 |
20% |
乐高结构是否稳固、美观 |
| 学习过程 |
20% |
课堂参与度、协作能力、问题解决能力 |
| 项目展示 |
15% |
能否清晰讲解作品的设计思路和原理 |
| 创新拓展 |
15% |
能否在原有基础上进行改进或创新 |
七、总结
本课程按照 “硬件认知→基础编程→综合应用→物联与游戏” 四个阶段设计,共32课时。课程注重项目式学习与动手实践,让学生在完成一个个有趣项目的过程中,自然地掌握编程逻辑、传感器应用和结构设计能力。
建议在实际教学中根据学生基础和课时安排灵活调整,每册结束后可预留1-2周自由创作时间,让学生综合运用所学知识完成原创项目。