第2單元第9課《循線而走-地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人的循線行走》-教學(xué)實(shí)錄2023-2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊

第2單元第9課《循線而走--地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人的循線行走》-教學(xué)實(shí)錄2023—2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊一、教學(xué)背景

授課內(nèi)容：《循線而走--地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人的循線行走》

授課年級：九年級

教材版本：2023—2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊。

本節(jié)課通過引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人的循線行走原理，使學(xué)生了解傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。結(jié)合教材內(nèi)容，本節(jié)課旨在讓學(xué)生掌握循線行走的基本概念、原理及其應(yīng)用，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)機(jī)器人編程打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)

1.讓學(xué)生理解地面?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟?，掌握機(jī)器人循線行走的基本方法和技巧。

2.培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)實(shí)踐操作能力和問題解決能力。

3.引導(dǎo)學(xué)生探索傳感器在不同環(huán)境下的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和技術(shù)探究興趣。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的核心內(nèi)容是地面?zhèn)鞲衅鞯脑砑捌湓跈C(jī)器人循線行走中的應(yīng)用。具體重點(diǎn)包括：

-地面?zhèn)鞲衅鞯念愋秃凸δ?，例如紅外傳感器、光電傳感器等。

-機(jī)器人的循線行走原理，包括如何通過傳感器獲取地面信息，以及如何處理這些信息來控制機(jī)器人的行走路徑。

-編程實(shí)現(xiàn)循線行走，例如使用Scratch或Python等編程語言編寫控制程序。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的難點(diǎn)在于理解傳感器信號的轉(zhuǎn)換和編程邏輯的實(shí)現(xiàn)。具體難點(diǎn)包括：

-傳感器信號轉(zhuǎn)換，例如如何將傳感器接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便于機(jī)器人處理。

-編程邏輯的理解，比如條件判斷、循環(huán)控制等編程概念在循線行走中的應(yīng)用，如編寫代碼實(shí)現(xiàn)當(dāng)傳感器檢測到線條時(shí)機(jī)器人直行，當(dāng)檢測不到線條時(shí)轉(zhuǎn)向。

-調(diào)試與優(yōu)化，學(xué)生在編寫程序后，可能需要通過多次嘗試和調(diào)試來優(yōu)化機(jī)器人的循線效果，這需要學(xué)生對程序和傳感器反饋有深入的理解。四、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法：

1.講授法，系統(tǒng)講解地面?zhèn)鞲衅鞯脑砗蜋C(jī)器人的循線行走邏輯。

2.實(shí)驗(yàn)法，通過實(shí)際操作地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人，讓學(xué)生親身體驗(yàn)循線行走的過程。

3.小組討論法，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中相互交流，共同探討問題的解決方案。

教學(xué)手段：

1.使用多媒體設(shè)備展示傳感器和機(jī)器人的工作原理及實(shí)際應(yīng)用案例。

2.利用教學(xué)軟件模擬循線行走編程，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中練習(xí)編程和調(diào)試。

3.通過互動(dòng)式白板和在線平臺，實(shí)時(shí)展示學(xué)生編程結(jié)果，提高教學(xué)的互動(dòng)性和即時(shí)反饋。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1.情境導(dǎo)入（5分鐘）

內(nèi)容：通過播放一段機(jī)器人循線行走的視頻，引發(fā)學(xué)生對機(jī)器人如何“看”到路線的好奇心。視頻展示不同類型的機(jī)器人在不同場景下的循線行走，讓學(xué)生初步了解地面?zhèn)鞲衅髟跈C(jī)器人導(dǎo)航中的作用。

2.新知探索（20分鐘）

內(nèi)容：首先，詳細(xì)講解地面?zhèn)鞲衅鞯姆N類、工作原理及其在機(jī)器人循線行走中的應(yīng)用。通過實(shí)物展示和圖示，讓學(xué)生直觀地理解傳感器如何檢測地面線條。接著，介紹機(jī)器人循線行走的基本編程邏輯，包括條件判斷、循環(huán)控制等。通過示例代碼，展示如何編寫一個(gè)簡單的循線程序。

3.互動(dòng)體驗(yàn)（15分鐘）

內(nèi)容：將學(xué)生分成小組，每組分配一套簡單的機(jī)器人模型和地面?zhèn)鞲衅?。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，嘗試編寫簡單的循線程序，并在實(shí)驗(yàn)臺上測試機(jī)器人的循線行走。教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生在編程和調(diào)試過程中遇到的問題。

4.實(shí)踐應(yīng)用（5分鐘）

內(nèi)容：每個(gè)小組展示他們編寫的循線程序和機(jī)器人的實(shí)際運(yùn)行效果。其他小組成員觀察并給出反饋。教師總結(jié)本次活動(dòng)的成果，指出編程中的共性問題，并提出改進(jìn)建議，為下一節(jié)課深入學(xué)習(xí)機(jī)器人編程打下基礎(chǔ)。六、教學(xué)反思

這節(jié)課學(xué)生對地面?zhèn)鞲衅鞯脑砗蜋C(jī)器人的循線行走有了直觀的認(rèn)識，互動(dòng)體驗(yàn)環(huán)節(jié)也激發(fā)了他們的興趣。但在實(shí)踐應(yīng)用中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對編程邏輯的理解還有待加強(qiáng)，未來我計(jì)劃增加一些針對性的練習(xí)來鞏固這一部分的知識。此外，個(gè)別學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中參與度不高，我會(huì)在后續(xù)課程中更加注重培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。七、教學(xué)評估與改進(jìn)

1.教學(xué)評估

在這節(jié)課中，我觀察到學(xué)生們對地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人的循線行走表現(xiàn)出濃厚的興趣。通過課堂提問和小組討論，我發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生能夠理解傳感器的基本工作原理，并且能夠跟隨示例完成簡單的循線程序編寫。在實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生們通過動(dòng)手操作，加深了對理論知識的理解。然而，我也注意到，在編程和調(diào)試過程中，一些學(xué)生遇到了困難，特別是在理解傳感器信號處理和編程邏輯方面。

2.教學(xué)改進(jìn)

為了提高教學(xué)效果，我計(jì)劃從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

-加強(qiáng)理論知識的教學(xué)，特別是在傳感器信號處理和編程邏輯方面，我會(huì)通過更多的實(shí)例和圖解來幫助學(xué)生理解。

-增加課堂互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上提出問題和想法，我會(huì)預(yù)留更多時(shí)間進(jìn)行課堂討論，讓學(xué)生們有機(jī)會(huì)相互學(xué)習(xí)和交流。

-對編程環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化，提供不同難度的編程任務(wù)，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，我會(huì)提供更多的輔導(dǎo)和練習(xí)機(jī)會(huì)。

-強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)合作，通過小組活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力。我會(huì)設(shè)計(jì)一些需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作的任務(wù)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)合作。

-利用課后時(shí)間，創(chuàng)建線上交流平臺，讓學(xué)生在課后也能繼續(xù)討論和學(xué)習(xí)，這樣可以幫助他們鞏固課堂上學(xué)到的知識。

-定期進(jìn)行教學(xué)反饋，收集學(xué)生的意見和建議，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，確保教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的實(shí)際需求和學(xué)習(xí)情況。

-對于表現(xiàn)出色的學(xué)生，我會(huì)給予適當(dāng)?shù)谋頁P(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)，以此來激勵(lì)所有學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

-在下一節(jié)課前，我會(huì)對本次課程中的難點(diǎn)進(jìn)行回顧，確保學(xué)生們能夠掌握關(guān)鍵知識，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。八、評價(jià)與反饋機(jī)制

1.過程評價(jià)：在小組討論和實(shí)驗(yàn)操作中，我會(huì)密切關(guān)注每個(gè)學(xué)生的參與情況，對他們的表現(xiàn)給予即時(shí)反饋，指出他們的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方，鼓勵(lì)他們積極參與并思考問題。

2.成果評價(jià)：在實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)結(jié)束后，我會(huì)檢查每個(gè)學(xué)生編寫的程序和機(jī)器人