全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第五節(jié)《活動(dòng)2：制作智能控溫機(jī)器人》教學(xué)設(shè)計(jì)

全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第五節(jié)《活動(dòng)2：制作智能控溫機(jī)器人》教學(xué)設(shè)計(jì)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第五節(jié)《活動(dòng)2：制作智能控溫機(jī)器人》教學(xué)設(shè)計(jì)課程基本信息1.課程名稱：制作智能控溫機(jī)器人

2.教學(xué)年級和班級：七年級

3.授課時(shí)間：第5周，星期二，第4節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解智能控溫機(jī)器人的工作原理，并學(xué)會運(yùn)用編程實(shí)現(xiàn)控溫功能。

2.能夠運(yùn)用所學(xué)的知識，分析和解決實(shí)際問題，培養(yǎng)計(jì)算思維和問題解決能力。

3.通過小組合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。

4.感受信息技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，激發(fā)對信息技術(shù)學(xué)科的興趣和認(rèn)識。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識

在七年級下冊信息技術(shù)課程中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了智能機(jī)器人的基本概念，了解了機(jī)器人感知環(huán)境和執(zhí)行任務(wù)的基本原理。同時(shí)，學(xué)生也掌握了基礎(chǔ)的編程知識，能夠使用簡單的編程語言編寫程序。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格

七年級的學(xué)生正處于好奇心旺盛的階段，對新鮮事物充滿興趣，尤其是與科技相關(guān)的內(nèi)容。他們對智能機(jī)器人的工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)出濃厚的興趣。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生具備一定的邏輯思維能力和動(dòng)手操作能力，能夠理解和掌握智能機(jī)器人的基本原理。在風(fēng)格上，學(xué)生傾向于通過實(shí)踐來學(xué)習(xí)和掌握知識。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)

在制作智能控溫機(jī)器人的過程中，學(xué)生可能面臨以下困難和挑戰(zhàn)：

(1)理解智能控溫機(jī)器人的工作原理，需要學(xué)生具備一定的物理知識，如溫度傳感器的原理、電機(jī)控制等，這可能對學(xué)生構(gòu)成一定的挑戰(zhàn)。

(2)在編程實(shí)現(xiàn)控溫功能時(shí)，學(xué)生需要熟練掌握編程語言，并能夠靈活運(yùn)用條件判斷和循環(huán)等基本編程結(jié)構(gòu)，這對學(xué)生的編程能力提出了較高要求。

(3)在小組合作過程中，學(xué)生需要學(xué)會溝通協(xié)調(diào)，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，這對學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力提出了挑戰(zhàn)。

(4)面對實(shí)際問題時(shí)，學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行分析和解決，這對學(xué)生的計(jì)算思維和問題解決能力提出了考驗(yàn)。

針對以上分析，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生理解智能控溫機(jī)器人的工作原理，培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，并在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。教學(xué)方法與策略1.講授法：教師通過講授的方式，向?qū)W生介紹智能控溫機(jī)器人的工作原理和制作方法。在講授過程中，教師可以通過PPT展示智能控溫機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖，解釋各個(gè)組成部分的功能和作用，以及它們是如何協(xié)同工作的。此外，教師還可以通過講解編程語言的基本概念，幫助學(xué)生理解如何通過編程來實(shí)現(xiàn)控溫功能。

2.討論法：在學(xué)生了解智能控溫機(jī)器人的基本原理后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生分享自己的理解和想法。學(xué)生可以討論如何改進(jìn)機(jī)器人的設(shè)計(jì)，使其更加高效和智能。通過討論，學(xué)生可以互相學(xué)習(xí)和借鑒，提高自己的思維能力和創(chuàng)造力。

3.案例研究法：教師可以提供一個(gè)智能控溫機(jī)器人的實(shí)際案例，讓學(xué)生分析其工作原理和制作過程。學(xué)生可以通過研究案例，了解智能控溫機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和應(yīng)用場景。通過案例研究，學(xué)生可以更好地理解理論知識，并學(xué)會將其應(yīng)用于實(shí)際問題中。

4.項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法：教師可以將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)完成一個(gè)智能控溫機(jī)器人的制作項(xiàng)目。學(xué)生需要通過合作，共同完成機(jī)器人的設(shè)計(jì)、制作和編程。通過項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，學(xué)生可以提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)問題解決能力和創(chuàng)新思維。

5.實(shí)驗(yàn)法：教師可以組織學(xué)生進(jìn)行智能控溫機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。學(xué)生可以通過實(shí)際操作，了解機(jī)器人的工作原理和制作過程。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可以親自動(dòng)手，調(diào)試和測試機(jī)器人的功能，提高實(shí)踐能力。

6.游戲法：教師可以設(shè)計(jì)一些與智能控溫機(jī)器人相關(guān)的游戲活動(dòng)，讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識。例如，可以設(shè)計(jì)一個(gè)模擬機(jī)器人的游戲，讓學(xué)生通過編程來控制機(jī)器人的行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)控溫功能。通過游戲法，學(xué)生可以在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)和掌握知識。

7.使用教學(xué)媒體和資源：在教學(xué)過程中，教師可以使用PPT、視頻、在線工具等多種教學(xué)媒體和資源。PPT可以用來展示智能控溫機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖和工作原理，視頻可以用來展示機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用場景，在線工具可以用來提供編程環(huán)境和實(shí)踐平臺。通過使用多種教學(xué)媒體和資源，教師可以豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和學(xué)習(xí)需求，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法和策略，以促進(jìn)學(xué)生積極參與和互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合素質(zhì)。同時(shí)，教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，解決學(xué)生可能遇到的困難和問題。通過有效的教學(xué)方法和策略，教師可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，為學(xué)生的未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《制作智能控溫機(jī)器人》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們在日常生活中是否遇到過室內(nèi)溫度不穩(wěn)定的情況？”（舉例說明）這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索智能控溫機(jī)器人的奧秘。

二、新課講授

1.理論介紹：首先，我們要了解智能控溫機(jī)器人的基本概念。智能控溫機(jī)器人是一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的設(shè)備，它通過溫度傳感器感知環(huán)境溫度，并利用編程來控制加熱或制冷裝置，以達(dá)到恒定溫度的效果。它是智能家居的重要組成部分，可以提高生活質(zhì)量和節(jié)能環(huán)保。

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了智能控溫機(jī)器人在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決室內(nèi)溫度不穩(wěn)定的問題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會特別強(qiáng)調(diào)智能控溫機(jī)器人的工作原理和編程實(shí)現(xiàn)。對于難點(diǎn)部分，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與智能控溫機(jī)器人相關(guān)的實(shí)際問題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示智能控溫機(jī)器人的基本原理。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“智能控溫機(jī)器人在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了智能控溫機(jī)器人的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對智能控溫機(jī)器人的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時(shí)向我提問。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料，不要寫網(wǎng)址網(wǎng)站。

為了進(jìn)一步拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，教師可以提供以下與智能控溫機(jī)器人相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《智能家居技術(shù)與應(yīng)用》：這本書詳細(xì)介紹了智能家居系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理以及各種智能家居設(shè)備的應(yīng)用。學(xué)生可以通過閱讀這本書，了解智能控溫機(jī)器人如何融入智能家居系統(tǒng)中，提高生活品質(zhì)。

-《溫度傳感器原理與應(yīng)用》：這本書深入淺出地講解了溫度傳感器的原理、類型及其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢。學(xué)生可以從中了解智能控溫機(jī)器人中溫度傳感器的重要作用。

-《機(jī)器人編程入門》：這本書為學(xué)生提供了機(jī)器人編程的基礎(chǔ)知識，包括編程語言、編程方法和實(shí)際案例。學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)這本書，提高自己的編程能力，為制作智能控溫機(jī)器人奠定基礎(chǔ)。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究。

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的實(shí)踐能力，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究。以下是一些建議：

-學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡單的智能控溫機(jī)器人，通過實(shí)際操作來檢驗(yàn)所學(xué)知識。在制作過程中，學(xué)生可以嘗試使用不同的編程語言和傳感器，優(yōu)化機(jī)器人的性能。

-學(xué)生可以開展小組研究，探討智能控溫機(jī)器人在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等。通過研究，學(xué)生可以了解智能控溫機(jī)器人的廣泛應(yīng)用前景，提高自己的創(chuàng)新思維。

-學(xué)生可以參加學(xué)校或社區(qū)組織的科技競賽，將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際問題中。在競賽中，學(xué)生可以與其他同學(xué)交流學(xué)習(xí)，提高自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-學(xué)生可以關(guān)注智能控溫機(jī)器人領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，如關(guān)注相關(guān)學(xué)術(shù)期刊、行業(yè)報(bào)告等。通過關(guān)注前沿動(dòng)態(tài)，學(xué)生可以了解智能控溫機(jī)器人的最新研究成果和發(fā)展趨勢。反思改進(jìn)措施-采用案例教學(xué)法，通過分析智能控溫機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生更好地理解理論知識。

-引入項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法，讓學(xué)生分組完成智能控溫機(jī)器人的制作項(xiàng)目，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和問題解決能力。

2.存在主要問題

-在教學(xué)組織方面，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對智能控溫機(jī)器人的工作原理理解不夠深入，需要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的教學(xué)。

-在教學(xué)方法方面，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對編程部分掌握不夠熟練，需要提供更多的實(shí)踐機(jī)會和指導(dǎo)。

3.改進(jìn)措施

-針對學(xué)生對工作原理理解不夠深入的問題，計(jì)劃在今后的教學(xué)中加入更多實(shí)例分析和圖示，幫助學(xué)生直觀理解。

-針對學(xué)生編程能力不足的問題，計(jì)劃增加編程練習(xí)的機(jī)會，并提供一對一的輔導(dǎo)，幫助學(xué)生提高編程技能。

-針對教學(xué)組織方面的問題，計(jì)劃在今后的教學(xué)中加強(qiáng)課堂管理，確保每個(gè)學(xué)生都能積極參與和投入學(xué)習(xí)。課后作業(yè)1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的智能控溫機(jī)器人程序，要求使用條件判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

2.分析智能控溫機(jī)器人在智能家居中的應(yīng)用場景，并描述其工作原理。

3.編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)智能控溫機(jī)器人根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的功能。

4.設(shè)計(jì)一個(gè)智能控溫機(jī)器人的用戶界面，要求界面簡潔明了，操作方便。

5.分析智能控溫機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出改進(jìn)方案。

詳細(xì)補(bǔ)充和說明舉例題型：

1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的智能控溫機(jī)器人程序，要求使用條件判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

程序示例：

```python

importRPi.GPIOasGPIO

importdht11

importtime

#初始化溫度傳感器

sensor=dht11.DHT11(pin=14)

defread_temperature():

result=sensor.read()

ifresult.is_valid():

returnresult.temperature

else:

returnNone

#設(shè)置目標(biāo)溫度

target_temperature=25

whileTrue:

temp=read_temperature()

iftempisnotNone:

iftemp>target_temperature:

print("Temperatureistoohigh,turningonthefan")

#啟動(dòng)風(fēng)扇代碼

else:

print("Temperatureistoolow,turningoffthefan")

#關(guān)閉風(fēng)扇代碼

time.sleep(1)

```

2.分析智能控溫機(jī)器人在智能家居中的應(yīng)用場景，并描述其工作原理。

應(yīng)用場景：智能控溫機(jī)器人可以應(yīng)用于家庭中的客廳、臥室等需要恒定溫度的環(huán)境。工作原理：通過溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫度，根據(jù)設(shè)定溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)、風(fēng)扇等設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的恒定。

3.編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)智能控溫機(jī)器人根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的功能。

程序示例：

```python

importRPi.GPIOasGPIO

importdht11

importtime

#初始化溫度傳感器

sensor=dht11.DHT11(pin=14)

defread_temperature():

result=sensor.read()

ifresult.is_valid():

returnresult.temperature

else:

returnNone

#設(shè)置溫度與風(fēng)扇轉(zhuǎn)速對應(yīng)關(guān)系

temperature_fan_speed={

20:0,

25:50,

30:100,

}

#初始化風(fēng)扇控制接口

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setup(17,GPIO.OUT)

defcontrol_fan_speed(speed):

pwm=GPIO.PWM(17,100)

pwm.start(0)

pwm.ChangeDutyCycle(speed)

pwm.stop()

whileTrue:

temp=read_temperature()

iftempisnotNone:

fan_speed=temperature_fan_speed.get(temp,0)

control_fan_speed(fan_speed)

time.sleep(1)

```

4.設(shè)計(jì)一個(gè)智能控溫機(jī)器人的用戶界面，要求界面簡潔明了，操作方便。

用戶界面示例：

```

+------------------------+

|智能控溫機(jī)器人|

+------------------------+

|當(dāng)前溫度：25°C|

|目標(biāo)溫度：28°C|

|模式：自動(dòng)|

+------------------------+

|溫度調(diào)節(jié)：+-|

|模式切換：自動(dòng)手動(dòng)|

+------------------------+

```

5.分析智能控溫機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出改進(jìn)方案。

優(yōu)點(diǎn)：

-自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，提高舒適度。

-節(jié)能環(huán)保，降低能源消耗。

缺點(diǎn)：

-對溫度傳感器依賴較大，可能存在誤差。

-編程實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，需要一定的技術(shù)支持。

改進(jìn)方案：

-使用高精度的溫度傳感器，提高測量準(zhǔn)確性。

-優(yōu)化編程結(jié)構(gòu)，降低編程難度，提高可維護(hù)性。教學(xué)評價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：通過觀察學(xué)生在課堂上的參與度和互動(dòng)情況，評估他們對智能控溫機(jī)器人知識的理解和掌握程度。積極回答問題、提出問題的學(xué)生將得到表揚(yáng)和