《带电粒子在电场中的运动》教学设计
内蒙古包钢一中赵玉国
一、课程目标
（一）知识与技能
1．理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的运动规律；
2．能用牛顿运动定律和动能定理分析带电粒子在电场中加速；能用运动分解的方法处理带电粒子在电场中的偏转问题。
（二）过程与方法
1．体验从最简单的物理模型入手探究应用原理的方法；
2．从力和运动的规律出发，分析如何利用电场使带电粒子加速；
3．分析如何利用电场使带电粒子速度方向改变而发生偏转，并亲历推导过程；
4．体验“类平抛”运动，强化运用运动分解来处理曲线运动的方法。
（三）情感、态度与价值观
1．感受利用电场控制带电粒子运动的绝妙之处。
2．进一步养成科学思维的习惯。
3. 感受严谨的态度带来的成功喜悦。
二、教学方法：启发式教学
三、重点分析：
1.分析带电粒子沿场强方向做匀加速直线运动的规律，并用不同方法处理此类问题；
2.分析带电粒子在电场中偏转时的运动规律，能用运动分解的方法处理曲线运动。
四、难点分析：综合运用静电力、电场力做功等概念研究带电粒子在电场中运动时速度、加速度、位移等物理量的改变及能量的转化，尤其是带电粒子在电场中偏转时的偏转距离、偏转角的计算。
五、教学策略：为了帮助学生顺利地探索和研究，将本节课用到的已学知识整理成“资料库”，供学生参考和查找相关内容，避免遗忘的知识成为学习的障碍。
六、教学过程：
（一）、引入
展示图片：电子直线加速器和示波器及示波管
这两个在科学研究中不可缺少的仪器，其原理都是利用电场来控制带电粒子（电子）的运动，本节课我们要研究的就是利用电场控制带电粒子运动的两种基本方法：改变粒子运动速度的大小和改变粒子运动的方向。
（二）、新课教学
1、关于电场：
（1）电场对处在其中的带电粒子有力的作用F=qE，可以改变粒子的运动状态；带电粒子在
电场中运动时，电场力会对带点粒子做功W=qU，从而改变粒子
的能量。
（2）两个正对的带电平行金属板中存在匀强电场，场强方向由正
极板指向负极板。（图示）
2、关于带电粒子：
我们研究的带电粒子分为两类：
（1）微观带电粒子如电子、质子、离子、α粒子等，所受的重力一般可以忽略，有说明或明确暗示除外。（老师给出实例：粒子的重力远小于电场力）
（2）带电液滴、带电小球等除有说明或明确暗示外，处理问题时均应考虑重力。（老师给出实例：粒子的重力不远小于甚至大于电场力）
3、带电粒子的加速
【提出问题1】如何利用电场使带电粒子只被加速而不改变运动方向？
【学生活动1】
（1）结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。
（2）学生介绍自己的设计方案。
（3）师生互动归纳：
方案1、方案2、方案3 … …
分析典型方案：如图
【提出问题2】如何控制加速的末速度？
（提示）设粒子的质量为m ，两极板间的距离为d ，计算粒子的末速度跟哪些物理量有关
【学生活动2】
（1）计算粒子加速后的末速度
（2）学生展示计算过程
（3）师生互动归纳：不同的计算方法，得到的结果相同 m
qU d md qU v t 22=??= 并得出结论：只需控制两极板的电压，就能很方便地控制粒子的末速度。
（介绍多级加速）
（说明） 动能定理处理此类问题有优越性，原因是电场力做功与路径无关，适用于包括匀强电场在内的任何电场。
【例题1】 如图，金属丝经电源E 加热后可发射电子。在金属丝和金属板间加以电压U =180V ，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为0。(电子的质量-31109?kg ，电子的电荷量-19101.6?C)
【学生活动3】独立计算并得出结果
解：电荷量为e 的电子从金属丝移动到金属板，两处的电势差为U ，电场力做功W =eU 。由动能定理得
212
mv eU = 解出速度v 并把数值代入，得
v =31--1910
9180101.62???? 6108?=m/s
4、带电粒子的偏转
要使带电粒子进入电场后运动方向发生变化，应该让带电粒子的速度方向与电场的方向不在一条直线上。本节课我们研究带电粒子垂直电场方向进入匀强电场的情况。
（设置情景）如图所示，两个相同极板的长度为l ，相距为d ，极板间的电压为U 。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度v 0。把两板间的电场看做匀强电场，分析电子在电场中的运动情况．
【提出问题1】
（1）分析带电粒子的受力情况。
（2）你认为这种情况同哪种运动类似，用什么方法处理这种运动呢?
（3）你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗?
【学生活动1】讨论并回答上述问题：
粒子只受到与运动方向垂直的静电力作用，且静电力恒定，故粒子在电场中的运动与平抛物体的运动类似，属于匀变速曲线运动。处理这种运动的方法是：运动的分解。
粒子在运动方向上不受力的作用，做匀速直线运动；在垂直运动方向上受恒定的静电力作用，做初速度为0的匀加速运动，加速度由静电力提供。
【提出问题2】 带电粒子在什么位置射出电场？
（提示）带电粒子出电场的位置可用垂直于板面方向偏移的距离y 表示。
【学生活动2】
电子在垂直于板面的方向受到静电力。由于电场不随时间改变，而且是匀强电场，所以整个运动中在垂直于板面的方向上加速度是不变的。加速度是
F eE eU a m m md
=== 电子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为
212
y at = 其中t 为飞行时间。由于电子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀速运动，由o l v t =可求得
l t v = 将a 和t 代入y 的表达式中，得到 2012eU l y md v ??=?? ???
【提出问题3】粒子在出电场时速度方向改变了多少？
（提示）速度方向的改变可以用出电场时速度方向与进电场时速度方向的夹角θ来表示，称之为速度的偏转角。
【学生活动3】
由于电子在平行于板面的方向不受力，它离开电场时，这个方向的分速度仍是0v ，而垂直于板面的分速度是
eU l v at md v ⊥==? 离开电场时的偏转角度θ可由下式
确定
200
tan v eUl v mdv θ⊥== （提示）由以上分析，很容易求出粒子离开电场时速度的大小。
【深入分析】 由粒子离开电场时偏转角度的表达式200
tan v eUl v mdv θ⊥==可以知道：若偏转电场确定，粒子偏转角度的大小与粒子本身特征（粒子的电荷量和质量）和粒子进入电场时的速度大小有关。
5、问题与练习
氢和氘是同位素，氘核的质量是氢核质量的2倍，而它们的电荷量相同。
（1）两个粒子通过相同电场，由静止开始加速，它们获得的动能之比是E k 氢∶E k 氘
=
（2）两个粒子通过同一对平行板形成的电场，进入时速度方向与板面平行，若它们的初速度相同，离开时粒子偏转角的正切之比tan θ(氢) ∶tan θ（氘）= ；若它们的初动能相同，离开时粒子垂直板面方向的偏转距离之比y 氢∶y 氘= 。 解答：
（1）由动能定理212
mv eU =可知E k 氢∶E k 氘=1∶1 （2）出电场时垂直板面的分速度0eU l v at md v ⊥==
?，偏转角的正切200tan v eUl v mdv θ⊥==，所以tan θ(氢) ∶tan θ（氘）= 2∶1 由212
y at =得2012eU l y md v ??=?? ???，可知y 氢∶y 氘= 1∶1 6、小结
研究带电粒子在电场中运动的两种途径
（1）力和运动的关系——牛顿第二定律
根据带电粒子受到的电场力及初速度情况，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等．这条途径通常适用于匀强电场中粒子做匀变速运动的情况．
（2）功和能的关系——动能定理
电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化.利用功能关系研究带电粒子的速度变化、通过的位移、能量的变化等．这条途径也适用于非匀强电场．
幼儿乐高教学设计教案 乐高教育以为：儿童是主动的学习者，他们的身上有着自然的爱好和本能，而发挥其本能的学习就是让学生置身于布满趣味性、刺激性、挑战性的活动中，主动往探究知识的奥秘。以下是 ___精心的幼儿乐高教学设计教案的相关资料，希望对你有帮助! 大班乐高活动：灵活的小车 执教者朱翔 活动目标： 1、掌握方向盘、操纵杆的概念，拼搭能灵活转弯的小车，激发探索科学的兴趣。 2、通过设计、改造小车，发展动手操作能力、想象力及创造力。 活动准备： 乐高一盒，搭建好的小车，马路路线图一张，视频 活动过程：
一、听音乐入场 (放音乐《小汽车》)(幼儿在教师带领下，开小汽车形式入场，开到指定位置)“到站啦!我们找个位置站站好” “刚刚我们玩了开小车的游戏，正好前两天，我们也用乐高玩具也搭建了一辆小汽车呢，看，我们面前有一条宽宽的马路。让我们拿起小车，来玩一玩吧” (放音乐《小汽车》)(事先交代不同方向的小朋友往哪个方向开)(玩的过程中会发生碰撞) “把小车放在这里，请回到你们的位置上去吧”(幼儿在垫子上做好) 刚在我们玩得真开心，不过我发现了一些问题，也遇到了一些问题，你们有没有遇到问题啊?---撞车了，太挤了 很多小朋友的车挤在了一起，你们有办法解决这个问题吗?---@#￥% “当我们发现两车要相撞的时候，我们该怎么办”---@#￥%
“某某小朋友你来试一试”(请小朋友来试一试，能不能避让开，提出要求，车轮不能离开地面。) “小车只能往前走，不能拐弯”“你们能想办法让我们的小车拐弯吗?” 二、出示小车，引入方向盘和操纵杆的概念 “我这有一辆车，你们觉得有什么不一样?”---可以转动 “在这个小车里面藏着一个小小的秘密哦，想不想知道?”---想 “我们来看一看”(视频) “看明白没有?你们说说看”----方向盘转动，带动操纵杆车轮转动 “方向盘和车轮之间是什么连接的”---轴“这根轴就是操纵杆。” “这就是小车能够拐弯的秘密，老师的小车就是有了方向盘、操纵杆。当我转动方向盘的时候，车轮就跟着。。。” 三、展示PPT分解图
教会小朋友认识建筑房子 广西玉林市玉州区城南实验小学林水祺 活动目标： 1、发挥想象力进行搭建，提高幼儿动手操作能力 2、锻炼幼儿的手眼协调能力以及与同伴合作的能力。 使用材料：常规积木、造型积木、ppt。 活动准备：幼儿积累建构经验。 活动过程： 一、联系 1、出示小朋友，以参观他家的位置为由，导入教学活动。 师：我叫小明，今天我带你们去我家那附近看一看，有很多漂亮的建筑在哪，准备好了吗？ 2、音乐游戏《钻山洞》，让幼儿一个个通过钻过拱门，出示小明家附近的建筑ppt。 师：我家到了，请大家跟我一起走一走，去看一看吧，看小朋友们认不认识这些新奇有趣的建筑。 1）请幼儿观察图片，你们发现有哪些建筑呢？ 提问：大家看看，我家附近有哪些有趣的建筑呢？ 2）和幼儿一起分享不同建筑物的外形特征。 提问：谁能说说这些建筑像什么呢？由哪些图形组合在一起构成的？ 二、建构 1、让幼儿搭建自己喜欢的建筑。 师：现在请小朋友用乐高积木来搭建一个自己最喜欢的起建筑。
2、出示操作材料。 3、老师提出操作要求，让幼儿按操作要求进行活动，孩子自由选择积木搭建，老师观察指导。 三、反思 1、请幼儿介绍自己搭建的是什么起建筑。 师：现在请小朋友跟同伴交流一下，你搭建的是什么起建筑？ 师：有谁愿意来介绍一下自己搭建的建筑？请个别搭建比较特别的幼儿出来示范讲解） 2、你搭的建筑物有什么特别之处，用来干什么的？ 四、延续 1、分组合作，给小动物建一个动物园。 提问：我们搭建了这么多的建筑，把他们放在哪里好呢？幼儿回答。现在你们分成两组每组6人，每组搭建一个小区，把你们的建筑物放进小区里。 2、展示作品。 师：好了，现在你们的小区都搭建好了，可以把你们搭好的建筑物搬进去啦。
教学内容（课题） 初识乐高积木与乐高交朋友:了解机器人、 教学目的知识与技能：认识新环境中的新朋友，成立团队，激发兴趣，热爱生活，热爱科技，建立自信心。 过程与方法：介绍乐高机器人，多媒体展示以往机器人比赛片断，制定公约，展示机器人套 装。 教学重点及难点 重点：适应新环境，建立团队，认识乐高机器人。 难点：让学生主动发挥联想，积极动手实践，激发兴趣，发挥联想，以机器人结合生活应用，参与讨论表达 教学过程。 一、 提问（12分钟） 1、 大家能说说，什么是机器人吗? (认知过程) 抢答提问后，老师作引导性说明。 GOOGLE 网络定义：机器人是自动控制机器（Robot ）的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫等）。 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，从60年代初问世以来，经历四十多年的发展已取得长足的进步。 在制造业中，工业机器人甚至已成为不可少的核心装备，世界上有近百万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。 机器人的出现是社会和经济发展的必然，它的高速发展提高了社会的生产水平和人类的生活质量。 2、大家所见到过的机器人有? (记忆发掘，联想) 服务机器人可以为您治病保健、保洁保安；水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆；工程机器人可以上山入地、开洞筑路；农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫；军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹…… 3、机器人能为我们做些什么? (结合生活发挥联想) 在现实生活中有些工作会对人体造成伤害，比如喷漆、重物搬运等；有些工作要求质量很高，人难以长时间胜任，比如汽车焊接、精密装配等；有些工作 人员无法身临其境，比如火山探险、深海探密、空间探索等；有些工作不适合人去干，比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等……这些人们干不了或干 不好的领域变成了机器人大显身手的舞台。 4、为什么我们要学习机器人，创造机器人人? 机器人能为而类服务。能帮助我们做一些人类比较困难或者无法解决的问题。例如以上所说的，深海探密、空间探索等。 5、机器人需要吃饭吗?(引发兴趣，开口讨论) 情感态度与价值观：开拓视野，激发对科技的兴趣，热爱生活。 教学重点及难点 点 重点：适应新环境，建立团队，认识乐高机器人。 应用，参与讨论表达。 提问（12分钟）
乐高教学设计 ----《程序与程序设计》之旋转木马
马，调试程序，不断优 化。 学生分组活动和电机结构；常用测量工具准备。 Contemplate (引导学生评价和反思实践活动的成果) 思考与分析 通过让学生上台来讲解和演示所设计的机器人旋转木马，让学生自己反思设计过程中所遇到的一些问题，以及针对这些问题如何去寻求解决的方案，使学生在“做中学”的过程中，进一步加深对程序控制结构的理解；通过采取老师和同学提问，小组成员答辩的方式，培养学生善于反思和总结的科学精神，以及逻辑思维能力。 活动过程设计 教师活动学生活动设计意图 资源及 环境师：同学们，布置给大家的任务都完成 了没有？ 老师展示ppt 师：同学们，接下来请各个小组按照ppt 上面所列的问题，准备5分钟的发言， 待会儿依次上台来，讲解你们所设计的 系统，并演示旋转木马。 在学生讲解完后，老师给予掌声鼓励。 在学生演示完后，针对演示过程中，出 现的一些问题，老师进行提问。 在所有的小组完成了讲解和演示之后， 老师要进行总结。 师：同学们，今天的任务，大家都完成 得非常出色！ 生：都完成了！ 学生分小组，依次上台 讲解，并演示旋转木马。 在学生讲解完后，其他 小组同学给予掌声鼓 励。 演示小组的同学共同回 答老师的疑问。 其他小组同学提问 演示小组的同学共同答 疑 学生鼓掌 通过设置小组 成员上台讲解 和演示的活动， 让学生进行充 分的反思和总 结。 通过设置老师 提问和学生提 问的环节，让师 生之间、生生之 间进行思维的 碰撞，进一步促 进学生的反思。 老师通过在课 堂上肯定学生 的表现，进一步 激发学生课后 自主开展学习 的热情。 学生通过填写 课堂评价表，完 成对自己，以及 组员的评价，对 整堂课的表现 进行量化评价。 制作好 ppt课 件 演示的 同学和 其他小 组同学 都围在 旋转木 马两 旁，营 造一个 良好的 互动氛 围。 提前设 计好学 生的量 化评价 表。
小学乐高教育教学设计-邓伯阳
课前准备相应课件;圆的面积演示教具 Connect联系 活动时长教师活动学生活动 工具 与资 源 1．确定“转化”的策略。 (2分钟）1、引导学生回顾：当我们还不会计算平行四 边形的面积的时候，是利用什么方法推导出了 平行四边形的面积计算公式呢？ 2、提出设问：怎样才能把圆形转化为 我们已学过的其它图形呢？（板书课题： 圆的面积） 学生明确： 1、我们是用“割补法”将平 行四边形转化成长方形的方 法推导出了平行四边形的面 积计算公式。 2、我们将平行四边形、三角 形“转化”成其它图形的方 法来推导出它们的面积计算 公式 乐高 工 具， 平面 图形 的图 片。 多媒 体课 件Construct建构（指导学生进行作品搭建和知识建构） 活动时长教师活动学生活动 工具 与资 源 2．尝试“转化”。（10分钟） 1、配合课件演示说明：把一个圆形平均分成16 份（如图三），其中的每一份（如图四，课件闪烁其中 1份），其中的每一份都是一个近似三角形。 2、这个近似三角形这一条边（教师指示） 跟圆形有什么关系呢？ 3、指导学生用这些近似三角形重新拼组，将这个 圆形“转化”成其它图形，有针对性引导他们拼出最简 单、最容易计算面积的图形。 1、学生观 察，明确这 个近似三角 形的两条边 其实都是圆 的半径。 2、动手拼一 拼，把这个 圆形“转化” 成我们已学 过的其它图 形，学生会 拼出如下几 种图形（如 图五、图六、 图七）。 乐高 学 具， 多媒 体课 件 课前 准备 的学 具 Contemplate 反思
活动时长教师活动学生活动 工具 与资 源 3．探究联系(10分钟） 1.展示“转化”后的图形，并将其中“转化”成长方形的一 组的作品贴在黑板上。 2.及时引导他们转化为我们已学过的平面图形。 3.引导学生能够发现转化的这个近似的长方形的面积＝圆的 面积。 4.课件演示：把圆等分成32份、64份、128份、256份……一 直这样下去分成很多很多份，拼成的图形就变为真正的长方形（课 件演示，如图八）。 1.展示转 化后的 图形。 2.小组内 讨论：把 一个圆 形“转 化”成了 现在的 图形之 后，它们 的面积 有没有 改变？ 多媒 体课 件， 每组 发放 的实 验报 告。 乐高 学 具。 Continue延续 活动时长教师活动学生活动 工具 与资 源 4 ． 推 导 公 式 8分钟 1.演示课件，同时闪烁圆的半径和长方形的长、宽，并标示 字母r，如图九。 2．引导学生发现：这个长方形的长与圆周长，宽与半径的关 系 1.学生 明白：长 方形的 长=圆的 周长的 一半，即 πr。宽 等于圆 的半径 2.推导出圆 的面积计算公 式。
第周第课时上课时间月日（星期）累计教案1个课题（内容）：介绍乐高积木第 1 课时 教学目标： 1、学生初步了解乐高积木，培养兴趣。 2、介绍乐高积木的有关历史。 教学重难点： 学生初步了解乐高积木，培养兴趣。 板书设计： 初识乐高积木 教学过程： 1、欣赏导入、激发兴趣： 同学们，一张白纸可以绘出美丽的世界，那一块白布可以做些什么呢？在大家看看桌上的材料后，应该可以猜出个大概了吧。请大家先来看看老师的几幅作品。展示乐高积木图片(小组传阅，部分贴在黑板上)，现在大家知道我们今天所要实践的到底是什么呢？（引出课题）今天我们所要学习的是乐高积木，它是积木的一种。同学们知道乐高积木的起源吗？ 2、介绍乐高积木的历史来源： 乐高公司创办于丹麦，至今已有85年的发展历史，追本溯源，还得从它的金字招牌LEGO说起。商标“LEGO”的使用是从1932年开始，其语来自丹麦语“LEg GOdt”，意为“play well”（玩得快乐），并且该名字首先迅速成为乐高公司在Billund地区玩具工厂生产的优质玩具的代名词。 多年来，“LEGO”图标也变化了多种形式，最新的图标是1998年制作，它是在1973年的版本基础上稍作调整而成，使之更便于在媒体上传播和识别。第一个生产地在丹麦的一所红房子中，那里就是乐高开始的地方。近日，乐高乐高官方推出的一座大型主题空间，坐落在乐高的总部所在地丹麦比隆（Billund），占地 12000 平米，离公司总部也不远，LEGO Experience Center 将于今年正式开放，目前计划中的具体时间是在九月份。(图片展示)
3、介绍乐高积木的价值： 孩子们在接受乐高积木教育课程的时候，不仅仅锻炼了动手能力，还让他们对理科知识产生了初步的认知，增强了团队协作的能力，培养了良好的思考以及实践动手能力。 教学反思: 用课件引导学生学习，随时评价学生的学习情况，可以使学生对课堂学习过程有一个较为清晰的认识，但平面静止的图片不够生动形象，对学习的指导作用稍逊于动态影像。
我家附近的建筑（大班） 活动目标： 1、发挥想象力进行搭建，提高幼儿动手操作能力 2、锻炼幼儿的手眼协调能力以及与同伴合作的能力。 使用材料：常规积木、造型积木、ppt。 活动准备：幼儿积累建构经验。 活动过程： 一、联系 1、出示小朋友，以参观他家的位置为由，导入教学活动。 师：我叫小明，今天我带你们去我家那附近看一看，有很多漂亮的建筑在哪，准备好了吗？ 2、音乐游戏《钻山洞》，让幼儿一个个通过钻过拱门，出示小明家附近的建筑ppt。 师：我家到了，请大家跟我一起走一走，去看一看吧，看小朋友们认不认识这些新奇有趣的建筑。 1）请幼儿观察图片，你们发现有哪些建筑呢？ 提问：大家看看，我家附近有哪些有趣的建筑呢？ 2）和幼儿一起分享不同建筑物的外形特征。 提问：谁能说说这些建筑像什么呢？由哪些图形组合在一起构成的？ 二、建构 1、让幼儿搭建自己喜欢的建筑。 师：现在请小朋友用乐高积木来搭建一个自己最喜欢的起建筑。 2、出示操作材料。 3、老师提出操作要求，让幼儿按操作要求进行活动，孩子自由选择积木搭建，老师观察指导。 三、反思
1、请幼儿介绍自己搭建的是什么起建筑。 师：现在请小朋友跟同伴交流一下，你搭建的是什么起建筑？ 师：有谁愿意来介绍一下自己搭建的建筑？请个别搭建比较特别的幼儿出来示范讲解） 2、你搭的建筑物有什么特别之处，用来干什么的？ 四、延续 1、分组合作，给小动物建一个动物园。 提问：我们搭建了这么多的建筑，把他们放在哪里好呢？幼儿回答。现在你们分成两组每组6人，每组搭建一个小区，把你们的建筑物放进小区里。 2、展示作品。 师：好了，现在你们的小区都搭建好了，可以把你们搭好的建筑物搬进去啦。
中小学乐高教育教学设计（小学案例） 基本信息 姓名林志仁 电子邮件 所教学科综合实践活动 学校名称泉州师范学院附属小学 学校地址福建省泉州市鲤城区东街二郎巷６８号 邮政编码362000 联系电话 是否同意本教案用于乐高教育教学是√否 活动 设计概览 教学主题EV3小车的初步控制 涉及学科（领域）科学、数学、信息技术授课年级小学四年级 前需技能（学生在开本节课要求学生在课前对EV3编程软件中的移动槽和移动转 始此单元前必须掌握的向模块有所了解，有基本的电脑操作能力。 知识或技能） 课程概述（概括地描知识目标：认识LEGO MINDSTORMS Education EV3软件；编程 述使用乐高教具开展课堂教学活动的架构，约500字） 关键词控制EV3 机器人； 技能目标：自主搭建EV3机器人 情感目标：学会团队沟通与合作 在前一节课，学生们学习了EV3套装，并会让小车实现行走功能，这节课是在前一节课的基础上，通过移动槽和移动转向模块，实现小车按预定路线精确行驶，来体验移动槽和移动转向模块的具体运用。 课堂将通过“EV3小车的初步控制”这一主题活动，以分组合作的形式，让学生利用乐高教育器材EV3套装中的主控和大型马达搭建小车，通过编写程序让电动机的转速随着行走路线的需要来改变，体验电动机的运用。 通过本节课的学习，让学生体验移动槽和移动转向模块的实际运用，能根据实际需要编写相应程序。并在做中学的过程中，激发学生们的创造性思维；能够大胆地想象，大胆地尝试，不断地探究；能够以严谨的科学态度不断进行试验。科学EV3小车编程移动槽移动转向小组合作 教学或学习过程 乐高EV345544 Connect联系（联系学科内容和现实世界引入活动任务） 活动时 长 教师活动学生活动工具与资源通过视频和PPT展示工作任 务的由来和要求。学生的任务是 搭建好小车模型，然后编写程序观看视频 8分钟教学PPT 解决问题，并能根据实际需要，接受任务 灵活运用移动槽和移动转向模 块。 Construct建构（指导学生进行搭建作品、程序设计） 活动时教师活动学生活动工具与资源
认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 参加教师 活动目的： 1、认识NXT主要配件，并将其与RCX核心配件作比较，学习和掌握新型乐高机器人； 2、搭建蓝牙机器人； 3、知道NXT控制器各按钮的作用，初步学会在NXT是编写简单程序，理解传感器的功能活动过程： 一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高（LEGO）将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来，通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位，而NXT配备32位处理器等，提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1：安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT 图4：LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件
NXT程序用软件“ROBOLAB ver.2.9”，跟ROBOLAB原来的版本一样，是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序，也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程，这次减少为约40个，从而使得编程更为简单。OS为“Windows2000”以上和“Mac OS X”。 图5：乐高网站给出的ROBOLAB 2.9的样图，跟以前版本相比，变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮，它们分别是开关、运行；导航和返回。 2、 NXT显示器上各图标的意义 最上一行，相当于状态栏，从左到右依次表示了：蓝牙、USB、NXT 控制器名、运行状态、电 池电量以及声音音量的情况。 状态栏的下面是六个主控操作面板，相当于主菜单，它们依次是：“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth 蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。 三、 NXT Prpgram(NXT程序)
小学乐高特色课程校本教材 一、课程基本理论 （一）、乐高特色课程教学总目标（教学的三维目标） 1、情感态度价值观： 通过乐高课堂的学习主要培养学生的兴趣爱好、提升空间、逻辑思维能力，并从中获得自我提升的价值取向。 2、过程和方法： 通过课堂的教学，让学生从初步识别一些乐高积木零件名称，到拼装动手组装机器，再到学习编程，再远程遥控乐高机器人操作。 3、知识和技能： 通过课堂教学，让学生学会乐高机器人的基础理论知识并能够把基础知识运用到课堂实践中来。 （二）、乐高特色课程教学重难点 重点：组装机器零件、编辑程序。 难点：在学习中如何获得自我成就感，提升空间、逻辑思维能力，并从中获得自我提升的价值取向。 （三）、乐高特色课程培养方向（从学生角度） 1、通过乐高实践活动，激发学习兴趣，为今后的乐高学习奠定基础。 2、在课堂中，加强学生合作交流，发挥团队精神，既要表现好个体的水平，也要有体现群体的意识，增强团队合作的精神。 3、在乐高拼装的训练过程中，要有耐心，持之以恒，进而促进人格完善。 4、了解乐高的基本理论和拼装技术，让学生多动手、多动脑、促进学生的心智健康发展。 5、学习乐高兴趣课为学校和特色教育添砖加瓦。 二、课程模块（目录、内容） 第一课时 WACK3M机器人拼砌第1-30步 第二课时 WACK3M机器人拼砌第31-60步 第三课时 WACK3M机器人拼砌第61-90步 第四课时 WACK3M机器人拼砌第91-122步
第五课时 WACK3M机器人编辑程序 第六课时 ROBODOZ3R机器人拼砌第1-12步 第七课时 ROBODOZ3R机器人拼砌第13-21步 第八课时 ROBODOZ3机器人拼砌第22-26步 第九课时 ROBODOZ3机器人拼砌第27-40步 第十课时 ROBODOZ3机器人编辑程序 第十一课时 KRAZ3机器人拼砌第1-20步 第十二课时 KRAZ3机器人拼砌第21-39步 第十三课时 KRAZ3机器人拼砌第40-60步 第十四课时 KRAZ3机器人拼砌第61-80步 第十五课时 KRAZ3机器人拼砌第81-120步 第十六课时 KRAZ3机器人编程 第十七课时 Banner print3R机器人拼砌第1-34步 第十八课时 Banner print3R机器人拼砌第35-53步 第十九课时 Banner print3R机器人拼砌第54-75步 第二十课时 Banner print3R机器人拼砌第76-84步 三、课程教案 WACK3M机器人拼砌第1-30步骤 第一课时 教学内容：WACK3M机器人拼砌第1-30步骤 教学目的： 1、学会拼砌WACK3M机器人； 2、体验拼砌的过程。 3、掌握拼砌技术。 教学准备： 组织上课，视频，文字资料。 教学过程：
乐高教育活动设计（幼儿园案例） 基本信息 姓名房彦秀 电子邮件 学校名称连南民族幼儿园 学校地址广东省清远市连南县三江镇盘王路延长线 邮政编码513300 联系电话 是否同意本教案用于乐高教育教学活动是√否 设计概览 教学主题避开障碍 涉及学科（领域）科学领域授课年级幼儿园大班 前需技能（学生在开始 此单元前必须掌握的知初步动手能力，感官能力 识或技能） 课程概述（概括地描述 可从以下方面进行描述： 使用乐高教具开展课堂 1. 课程标准（《 3-6岁儿童学习与发展指南》和《幼儿园教育指导纲要（试行）》)教学活动的架构，约 500 字） 2. 知识点 ( 结合教材与学科 / 领域内容的知识点） 3.学习活动（活动主题与要解决的问题） 4.学习目标（建议设置多维教学 / 学习知识目标与能力目标 +21 世纪技能） 课程标准： 这是根据《 3-6 岁儿童学习与发展指南》和《幼儿园教育指导纲 要（试行）》要求，利用乐高教具而设计的一个幼儿园大班的科学领 域活动《陀螺转转转》。旨在激发幼儿的好奇心和探究欲望并发展幼 儿的认知能力。 知识点： 幼儿的科学领域学习是在探究具体事物和解决实际问题中，尝试 发现事物间的异同和联系的过程。在这过程中，不仅获得丰富的感性经 验，充分发展形象思维，而且初步尝试归类、排序、判断、推理、逐步发 展其逻辑思维，为其它领域的深入学习奠定基础。 学习活动： 在《阳光之旅》活动中，请幼儿制作障碍物，通过教具了解超声 波传感器的工作原理，学会利用超声波避开障碍物。学习目标： 知能目标：有初步的感知能力。 探究目标：能够通过感官进行观察、操作、实验来认知，并对使 用的乐高教具感兴趣，乐于使用教育进行探究；能用语言与同伴交流自 己的发现、探索的过程和方法，表达自己存在的问题和自己的想法；
幼儿园乐高教育活动设计模板 基本信息 姓名张伟娟 电子邮件 学校名称广东省阳江市海陵区新星幼儿园 学校地址广东省阳江市海陵区新星幼儿园 邮政编码529536 联系电话 是否同意本教案用于乐高教育教学活动是√否设计概览 教学主题 涉及学科（领域） 前需技能（学生在开 始此单元前必须掌握的知识或技能） 课程概述（概括地描述使用乐高教具开展课堂 教学活动的架构，约 500 字）陀螺转转转 科学领域授课年级幼儿园大班 幼儿需掌握制作“陀螺”的教具名称：梁、轴、手摇柄、大齿轮、 小齿轮等，并具有一定的动手操作能力。 可从以下方面进行描述： 1.课程标准（《 3-6 岁儿童学习与发展指南》和《幼儿园教育指导纲要（试行）》) 2.知识点 ( 结合教材与学科 / 领域内容的知识点） 3.学习活动（活动主题与要解决的问题） 4.学习目标（建议设置多维教学 / 学习知识目标与能力目标 +21 世纪技能） 课程标准： 这是根据《 3-6 岁儿童学习与发展指南》和《幼儿园教育指导 纲要（试行）》要求，利用乐高教具而设计的一个幼儿园大班的科学 领域活动《陀螺转转转》。旨在激发幼儿的好奇心和探究欲望并发展 幼儿的认知能力。 知识点： 幼儿的科学领域学习是在探究具体事物和解决实际问题中，尝试 发现事物间的异同和联系的过程。在这过程中，不仅获得丰富的感性经验，充分发展形象思维，而且初步尝试归类、排序、判断、推理、逐步发展其逻辑思维，为其它领域的深入学习奠定基础。 学习活动： 在《陀螺转转转》活动中，请幼儿制作陀螺发射器，通过教具中的 梁、轴、齿轮学习简单机械原理，理解齿轮和绕轴转，知道大齿轮 带动小齿轮能加速，为幼儿提供科学探索实践，扩展知识视野，同时锻炼幼儿的语言表达能力。
《程序与程序设计》之旋转木马 ----乐高教育教学设计
马,调试程序,不断优化。 学生分组活动与电机结构;常用测量工具准备。 Contemplate (引导学生评价与反思实践活动的成果) 思考与分析 通过让学生上台来讲解与演示所设计的机器人旋转木马,让学生自己反思设计过程中所遇到的一些问题,以及针对这些问题如何去寻求解决的方案,使学生在“做中学”的过程中,进一步加深对程序控制结构的理解;通过采取老师与同学提问,小组成员答辩的方式,培养学生善于反思与总结的科学精神,以及逻辑思维能力。 活动过程设计 教师活动学生活动设计意图 资源及 环境师:同学们,布置给大家的任务都完成了 没有？ 老师展示ppt 师:同学们,接下来请各个小组按照ppt 上面所列的问题,准备5分钟的发言,待 会儿依次上台来,讲解您们所设计的系 统,并演示旋转木马。 在学生讲解完后,老师给予掌声鼓励。 在学生演示完后,针对演示过程中,出现 的一些问题,老师进行提问。 在所有的小组完成了讲解与演示之后, 老师要进行总结。 师:同学们,今天的任务,大家都完成得非 常出色！ 生:都完成了！ 学生分小组,依次上台 讲解,并演示旋转木马。 在学生讲解完后,其她 小组同学给予掌声鼓 励。 演示小组的同学共同回 答老师的疑问。 其她小组同学提问 演示小组的同学共同答 疑 学生鼓掌 通过设置小组 成员上台讲解 与演示的活动, 让学生进行充 分的反思与总 结。 通过设置老师 提问与学生提 问的环节,让师 生之间、生生之 间进行思维的 碰撞,进一步促 进学生的反思。 老师通过在课 堂上肯定学生 的表现,进一步 激发学生课后 自主开展学习 的热情。 学生通过填写 课堂评价表,完 成对自己,以及 组员的评价,对 整堂课的表现 进行量化评价。 制作好 ppt课 件 演示的 同学与 其她小 组同学 都围在 旋转木 马两 旁,营 造一个 良好的 互动氛 围。 提前设 计好学 生的量 化评价 表。
幼儿园乐高教案幼儿乐高教学设计教案 乐高教育以为：儿童是主动的学习者，他们的身上有着自然的爱好和本能，而发挥其本能的学习就是让学生置身于布满趣味性、刺激性、挑战性的活动中，主动往探究知识的奥秘。以下是精心的幼儿乐高教学设计教案的相关资料，希望对你有帮助! 大班乐高活动：灵活的小车 执教者朱翔 活动目标： 1、掌握方向盘、操纵杆的概念，拼搭能灵活转弯的小车，激发探索科学的兴趣。 2、通过设计、改造小车，发展动手操作能力、想象力及创造力。 活动准备： 乐高一盒，搭建好的小车，马路路线图一张，视频 活动过程：
一、听音乐入场 (放音乐《小汽车》)(幼儿在教师带领下，开小汽车形式入场，开到指定位置)“到站啦!我们找个位置站站好” “刚刚我们玩了开小车的游戏，正好前两天，我们也用乐高玩具也搭建了一辆小汽车呢，看，我们面前有一条宽宽的马路。让我们拿起小车，来玩一玩吧” (放音乐《小汽车》)(事先交代不同方向的小朋友往哪个方向开)(玩的过程中会发生碰撞) “把小车放在这里，请回到你们的位置上去吧”(幼儿在垫子上做好) 刚在我们玩得真开心，不过我发现了一些问题，也遇到了一些问题，你们有没有遇到问题啊?---撞车了，太挤了 很多小朋友的车挤在了一起，你们有办法解决这个问题 吗?---@#￥% “当我们发现两车要相撞的时候，我们该怎么办”---@#￥%
“某某小朋友你来试一试”(请小朋友来试一试，能不能避让开，提出要求，车轮不能离开地面。) “小车只能往前走，不能拐弯”“你们能想办法让我们的小车拐弯吗?” 二、出示小车，引入方向盘和操纵杆的概念 “我这有一辆车，你们觉得有什么不一样?”---可以转动 “在这个小车里面藏着一个小小的秘密哦，想不想知道?”--- 想 “我们来看一看”(视频) “看明白没有?你们说说看”----方向盘转动，带动操纵杆车轮转动 “方向盘和车轮之间是什么连接的”---轴“这根轴就是操纵杆。” “这就是小车能够拐弯的秘密，老师的小车就是有了方向盘、 操纵杆。当我转动方向盘的时候，车轮就跟着。。。” 三、展示PPT分解图
乐高百变工程课程计划第一课数字大旋转 第二课埃菲尔铁塔 第三课好玩的房子 第四课奇妙的中国建筑 第五课荷兰风车 第六课小球过山车 第七课保龄球 第八课高尔夫球 第九课走迷宫 第十课跳舞的小人 第十一课大剧院 第十二课回到侏罗纪 第十三课机械鸟 第十四课自由选择搭建
第一课数字大旋转 教学内容：数字大旋转 教学课时：1.5小时 教学目标：1、让孩子知道简单加法的运算 2、掌握数字旋转游戏规则 教学重难点：1、0-9数字的搭建，2、 教具准备：45002,9706套装 教学过程： 一、课堂导入 同学们：你们认识数字吗？简单的加加减减会算吗？ 二、数字搭建：给小朋友看0-9数字的图形，让他们自己选择所要搭建的数字 （每位孩子3个数字），老师根据小朋友不同情况进行指导，并给予鼓励构建参考：
三、游戏规则设定：1、数字搭建完成后，老师把提前搭建的小鸟放置在底板中间，并请小朋友将0-9的数字按序排列在桌子四周 2、从老师开始旋转小鸟，每人依次挑选一个初始数字，从第二轮开始每次旋转将自己所得的数字相加，三轮后看谁得到的数字最多，共玩两轮。 四、课间反思：1、哪个数字最难制作，为什么？ 2、怎样才能得到最高的分数？ 让小朋友思考这两个问题，踊跃举手发言。 教学反思： 这是幼儿中大班孩子的课。第一次上课，他们比较兴奋，好奇，在想着是不是跟家里平常父母买的积木玩具是否一样。答案当然是不一样的，最大区别是积木是大颗粒，并且没有安装图纸，这次课学的基础是能认识0-9的数字，老师先把数字写在黑板上，学生根据数字结构利用手中的积木块把数字搭建处理放在面前的 桌子上，并根据游戏来让孩子们进行简单的加法运算