第4單元第17課《自動跟蹤-紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用》說課稿 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4單元第17課《自動跟蹤--紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用》說課稿2023—2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：《自動跟蹤--紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用》

2.教學(xué)年級和班級：初中信息技術(shù)九年級下冊

3.授課時(shí)間：2023—2024學(xué)年

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力。通過學(xué)習(xí)紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用，學(xué)生將提升對信息技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用敏感度，培養(yǎng)利用信息技術(shù)解決問題的思維習(xí)慣。同時(shí)，通過動手實(shí)踐，學(xué)生能夠掌握傳感器的使用方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為將來的科技探索和創(chuàng)新發(fā)展打下基礎(chǔ)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解并掌握紅外傳感器和碰撞傳感器的工作原理及其在自動跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用。具體包括以下細(xì)節(jié)：

-紅外傳感器的基本原理和功能：如何檢測物體的距離，以及其在自動跟蹤系統(tǒng)中的作用。

-碰撞傳感器的原理和功能：如何檢測碰撞，以及在自動跟蹤系統(tǒng)中如何利用碰撞信息調(diào)整行進(jìn)方向。

-編程邏輯的構(gòu)建：如何通過編程實(shí)現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)讀取和處理，以及如何根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)控制機(jī)器人行動。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)主要包括以下方面：

-紅外傳感器和碰撞傳感器的集成應(yīng)用：學(xué)生可能會難以理解如何將兩種傳感器結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)自動跟蹤的功能。例如，如何根據(jù)紅外傳感器的距離數(shù)據(jù)和碰撞傳感器的碰撞信號，編寫控制程序，使機(jī)器人能夠在跟蹤目標(biāo)時(shí)避免碰撞。

-編程思維的轉(zhuǎn)換：學(xué)生可能習(xí)慣了順序編程，而對于條件判斷、循環(huán)控制等編程邏輯的運(yùn)用可能不夠熟練，這會影響他們編寫出有效的自動跟蹤程序。

-實(shí)踐操作中的問題解決：在實(shí)踐操作中，學(xué)生可能會遇到傳感器數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、程序運(yùn)行不穩(wěn)定等問題，需要教師引導(dǎo)學(xué)生分析原因并解決問題。例如，如何調(diào)整傳感器參數(shù)以提高檢測準(zhǔn)確性，如何調(diào)試程序以消除錯(cuò)誤。四、教學(xué)資源-軟件資源：編程軟件（如ArduinoIDE）、傳感器控制庫

-硬件資源：紅外傳感器、碰撞傳感器、微控制器（如Arduino板）、電機(jī)驅(qū)動模塊、連接線、機(jī)器人模型或小車模型

-課程平臺：校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

-信息化資源：教學(xué)PPT、教學(xué)視頻、傳感器原理動畫、編程示例代碼

-教學(xué)手段：小組討論、問題驅(qū)動、任務(wù)驅(qū)動、現(xiàn)場演示、動手實(shí)踐五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對自動跟蹤系統(tǒng)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

-開場提問：“你們在生活中有沒有見過自動跟蹤的設(shè)備或機(jī)器人？它們是如何工作的？”

-展示一些關(guān)于自動跟蹤系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例，如自動跟隨的清潔機(jī)器人、無人駕駛車輛等，讓學(xué)生初步感受自動跟蹤系統(tǒng)的魅力和實(shí)用性。

-簡短介紹自動跟蹤系統(tǒng)的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.自動跟蹤系統(tǒng)基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解自動跟蹤系統(tǒng)的基本概念、組成部分和原理。

過程：

-講解自動跟蹤系統(tǒng)的定義，包括其主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域。

-詳細(xì)介紹自動跟蹤系統(tǒng)的組成部分，如紅外傳感器、碰撞傳感器、微控制器、電機(jī)驅(qū)動模塊等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

-通過實(shí)例或案例，讓學(xué)生更好地理解自動跟蹤系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的工作原理。

3.自動跟蹤系統(tǒng)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解自動跟蹤系統(tǒng)的特性和重要性。

過程：

-選擇幾個(gè)典型的自動跟蹤系統(tǒng)案例進(jìn)行分析，如智能家居中的自動跟蹤清潔機(jī)器人、工業(yè)自動化中的物料搬運(yùn)機(jī)器人等。

-詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)、工作原理和意義，讓學(xué)生全面了解自動跟蹤系統(tǒng)的多樣性或復(fù)雜性。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用自動跟蹤系統(tǒng)解決實(shí)際問題。

-小組討論：讓學(xué)生分組討論自動跟蹤系統(tǒng)在未來可能的發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

-將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與自動跟蹤系統(tǒng)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如傳感器優(yōu)化、系統(tǒng)穩(wěn)定性提升等。

-小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

-每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對自動跟蹤系統(tǒng)的認(rèn)識和理解。

過程：

-各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

-其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動交流。

-教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)自動跟蹤系統(tǒng)的重要性和意義。

過程：

-簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括自動跟蹤系統(tǒng)的基本概念、組成部分、案例分析等。

-強(qiáng)調(diào)自動跟蹤系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用自動跟蹤系統(tǒng)。

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于自動跟蹤系統(tǒng)應(yīng)用的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

1.知識掌握方面：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述紅外傳感器和碰撞傳感器的工作原理，理解它們在自動跟蹤系統(tǒng)中的作用。

-學(xué)生掌握了如何通過編程軟件（如ArduinoIDE）來控制傳感器，以及如何將傳感器數(shù)據(jù)應(yīng)用于實(shí)際的控制邏輯中。

-學(xué)生了解了自動跟蹤系統(tǒng)的基本組成部分，如微控制器、電機(jī)驅(qū)動模塊等，并能夠描述它們在系統(tǒng)中的作用。

2.技能提升方面：

-學(xué)生通過動手實(shí)踐，提高了對傳感器的操作能力，能夠獨(dú)立連接傳感器并讀取數(shù)據(jù)。

-學(xué)生在編程過程中，鍛煉了邏輯思維和問題解決能力，能夠編寫出簡單的自動跟蹤程序。

-學(xué)生通過小組討論和課堂展示，提升了團(tuán)隊(duì)合作和公眾表達(dá)能力。

3.創(chuàng)新意識方面：

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不斷提出新的想法和改進(jìn)措施，如優(yōu)化傳感器布局、改進(jìn)控制算法等。

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的自動跟蹤系統(tǒng)原理應(yīng)用到其他領(lǐng)域，如智能家居、工業(yè)自動化等，展現(xiàn)出良好的創(chuàng)新意識。

4.應(yīng)用能力方面：

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，如設(shè)計(jì)并制作一個(gè)自動跟蹤的小車模型。

-學(xué)生能夠分析自動跟蹤系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的問題，并提出解決方案。

5.理解深化方面：

-學(xué)生通過案例分析和小組討論，加深了對自動跟蹤系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用和理解。

-學(xué)生能夠認(rèn)識到自動跟蹤系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、降低勞動強(qiáng)度等方面的重要性。

6.學(xué)習(xí)態(tài)度方面：

-學(xué)生對自動跟蹤系統(tǒng)表現(xiàn)出濃厚的興趣，積極參與課堂討論和實(shí)踐操作。

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，能夠主動尋求解決問題的方法。七、反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試通過引入實(shí)際案例和生活中的應(yīng)用場景，讓學(xué)生能夠更直觀地理解自動跟蹤系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，這種方式有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2.我采用了小組合作和問題驅(qū)動的教學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生在討論中積極思考，提出問題和解決方案，這種方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新思維。

3.在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，我讓學(xué)生親自動手搭建自動跟蹤系統(tǒng)模型，并通過編程實(shí)現(xiàn)其功能，這種hands-on的教學(xué)方式有助于鞏固理論知識，并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對編程邏輯的理解不夠深入，導(dǎo)致在編寫程序時(shí)遇到困難。這可能是因?yàn)槲以谥v解編程概念時(shí)沒有充分考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)差異。

2.在小組討論環(huán)節(jié)，一些學(xué)生參與度不高，可能是因?yàn)橛懻撝黝}設(shè)置不夠吸引他們，或者是我沒有很好地激發(fā)他們的討論熱情。

3.在教學(xué)評價(jià)方面，我發(fā)現(xiàn)單一的成果展示和點(diǎn)評方式可能無法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，需要更加多元化的評價(jià)方式來評估學(xué)生的綜合能力。

（三）改進(jìn)措施

1.針對編程邏輯理解的問題，我計(jì)劃在課堂上增加更多的編程示例和實(shí)際操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在動手實(shí)踐中逐漸掌握編程技巧。同時(shí)，我會根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，確保每個(gè)學(xué)生都能夠跟上進(jìn)度。

2.為了提高小組討論的參與度，我會提前準(zhǔn)備更加有趣和貼近實(shí)際的討論主題，并在討論過程中適時(shí)引導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會發(fā)表自己的觀點(diǎn)。

3.在教學(xué)評價(jià)方面，我將引入更多的評價(jià)維度，如課堂表現(xiàn)、小組合作情況、實(shí)踐操作能力等，以及采用同行評審和學(xué)生自我評價(jià)等方式，以更全面地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。此外，我還會考慮與家長溝通，了解學(xué)生在家的學(xué)習(xí)情況，以便更好地指導(dǎo)教學(xué)。八、板書設(shè)計(jì)1.自動跟蹤系統(tǒng)的基本概念和組成部分

①自動跟蹤系統(tǒng)的定義和應(yīng)用領(lǐng)域

②紅外傳感器的工作原理和功能

③碰撞傳感器的原理和作用

2.自動跟蹤系統(tǒng)的工作原理

①傳感器數(shù)據(jù)的讀取與處理

②控制算法的實(shí)現(xiàn)

③行星機(jī)構(gòu)或驅(qū)動模塊的響應(yīng)

3.