全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第2單元第7課《昂首闊步-紅外傳感器和機(jī)器人的行走》說課稿

全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第2單元第7課《昂首闊步——紅外傳感器和機(jī)器人的行走》說課稿學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第2單元第7課《昂首闊步——紅外傳感器和機(jī)器人的行走》。本節(jié)課將介紹紅外傳感器的基本原理、應(yīng)用及其在機(jī)器人行走過程中的作用，引導(dǎo)學(xué)生通過實踐操作，掌握紅外傳感器的基本使用方法，并實現(xiàn)機(jī)器人簡單的自動行走。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課基于學(xué)生已學(xué)習(xí)的機(jī)器人基礎(chǔ)知識，進(jìn)一步拓展紅外傳感器的應(yīng)用。教材中涉及了紅外傳感器的工作原理、安裝與調(diào)試，以及紅外傳感器在機(jī)器人行走過程中的作用，與學(xué)生在前一課學(xué)習(xí)的機(jī)器人傳感器知識緊密相連，有助于學(xué)生更好地理解和掌握紅外傳感器的使用。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.信息意識：培養(yǎng)學(xué)生對紅外傳感器在機(jī)器人行走中應(yīng)用的信息敏感度，提高學(xué)生對信息技術(shù)在現(xiàn)實生活中應(yīng)用的認(rèn)識。

2.計算思維：通過紅外傳感器的工作原理學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，發(fā)展邏輯思維和創(chuàng)造性思維。

3.信息倫理：教育學(xué)生在使用紅外傳感器和機(jī)器人技術(shù)時，遵循道德規(guī)范，尊重他人隱私，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。

4.合作與實踐：通過小組合作完成紅外傳感器的安裝與調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和動手實踐能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了機(jī)器人基礎(chǔ)知識和簡單的傳感器應(yīng)用，了解機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和編程原理，能夠進(jìn)行基礎(chǔ)的機(jī)器人操控和調(diào)試。

2.學(xué)習(xí)興趣：學(xué)生對機(jī)器人制作和編程具有濃厚的興趣，對于能夠親手制作并操控機(jī)器人的實踐活動充滿熱情。學(xué)習(xí)能力：學(xué)生在邏輯思維和動手操作方面具有一定的能力，能夠跟隨老師的步驟進(jìn)行實踐操作。學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生偏好通過實際操作和小組合作來學(xué)習(xí)新知識，對于理論知識的接受程度相對較低。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：理解紅外傳感器的工作原理可能會感到抽象，需要通過具體的實例和操作來加深理解；在紅外傳感器的安裝與調(diào)試過程中，可能會遇到技術(shù)細(xì)節(jié)問題，需要耐心和細(xì)致的指導(dǎo)；此外，學(xué)生在編寫機(jī)器人行走程序時可能會遇到邏輯錯誤，需要培養(yǎng)他們的問題解決能力和程序調(diào)試技巧。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都配備了全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊教材。

2.輔助材料：收集紅外傳感器工作原理的動畫、機(jī)器人的實際應(yīng)用案例視頻，以及相關(guān)的圖表和圖片，以便于課堂展示和講解。

3.實驗器材：準(zhǔn)備足夠的紅外傳感器模塊、連接線、機(jī)器人模型等，并提前檢查其功能是否正常，確保實驗安全有序進(jìn)行。

4.教室布置：將教室分為小組討論區(qū)，每組配備實驗操作臺，確保學(xué)生能夠方便地進(jìn)行實驗操作和交流討論。教學(xué)過程設(shè)計一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段機(jī)器人足球比賽的精彩視頻，展示機(jī)器人如何通過傳感器來避障和行走。

2.提出問題：詢問學(xué)生視頻中機(jī)器人的避障行走是如何實現(xiàn)的，引導(dǎo)學(xué)生思考傳感器在機(jī)器人行走中的作用。

3.學(xué)生討論：分組討論，每組分享自己的看法，教師總結(jié)并引出本節(jié)課的主題。

二、講授新課（15分鐘）

1.紅外傳感器工作原理講解：通過動畫演示和板書，詳細(xì)講解紅外傳感器的構(gòu)造、工作原理及其在機(jī)器人中的應(yīng)用。

2.機(jī)器人行走原理介紹：講解機(jī)器人行走的基本原理，以及紅外傳感器在其中的作用。

3.案例分析：分析教材中的紅外傳感器應(yīng)用案例，讓學(xué)生理解紅外傳感器在實際中的具體應(yīng)用。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.分組實驗：每組學(xué)生使用紅外傳感器和機(jī)器人模型進(jìn)行實踐操作，實現(xiàn)簡單的避障行走。

2.實驗指導(dǎo)：教師在旁指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決實驗中遇到的問題。

3.成果分享：每組學(xué)生展示實驗成果，教師點評并給予反饋。

四、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.課堂提問：教師提問關(guān)于紅外傳感器的工作原理和機(jī)器人行走的相關(guān)問題，學(xué)生回答。

2.小組討論：針對提出的問題，學(xué)生分組討論，教師巡回指導(dǎo)。

3.分享交流：每組選派代表分享討論成果，教師總結(jié)并強(qiáng)調(diào)重點。

五、創(chuàng)新環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)意設(shè)計：鼓勵學(xué)生思考如何將紅外傳感器應(yīng)用于其他場景，如智能家居、環(huán)境監(jiān)測等。

2.設(shè)計展示：學(xué)生展示自己的創(chuàng)意設(shè)計，教師評價并給予建議。

六、課堂總結(jié)（5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)紅外傳感器在機(jī)器人行走中的重要作用。

2.學(xué)生反饋：學(xué)生分享本節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲，教師點評并給予鼓勵。

七、布置作業(yè)（5分鐘）

1.教師布置與紅外傳感器和機(jī)器人行走相關(guān)的練習(xí)題，要求學(xué)生課后完成。

2.提醒學(xué)生復(fù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

總用時：45分鐘教學(xué)資源拓展拓展資源：

1.紅外傳感器技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例，如智能家居、醫(yī)療監(jiān)測、工業(yè)自動化等。

2.機(jī)器人行走的數(shù)學(xué)模型和物理原理，包括運動學(xué)分析、動力學(xué)分析等。

3.機(jī)器人編程語言和開發(fā)環(huán)境介紹，如Arduino、Python等。

4.機(jī)器人競賽項目介紹，如FLL（FirstLEGOLeague）、VEXRoboticsCompetition等。

5.機(jī)器人控制算法，包括PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。

6.機(jī)器人傳感器種類及其在機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用，如觸覺傳感器、視覺傳感器等。

7.機(jī)器人倫理和安全規(guī)范，包括機(jī)器人使用中的隱私保護(hù)、機(jī)器人傷害事故處理等。

拓展建議：

1.鼓勵學(xué)生閱讀有關(guān)紅外傳感器在現(xiàn)實生活應(yīng)用的文章和書籍，了解其廣泛的應(yīng)用前景。

2.引導(dǎo)學(xué)生通過在線課程或工作坊學(xué)習(xí)機(jī)器人編程語言，如Arduino編程，提高學(xué)生的實際操作能力。

3.鼓勵學(xué)生參加機(jī)器人相關(guān)的競賽，如FLL或VEX，通過實踐提高解決實際問題的能力。

4.建議學(xué)生通過數(shù)學(xué)和物理知識的學(xué)習(xí)，深入理解機(jī)器人行走的數(shù)學(xué)模型和物理原理。

5.提供機(jī)器人控制算法的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生了解并嘗試編寫簡單的控制程序。

6.組織學(xué)生參觀工業(yè)自動化生產(chǎn)線，了解傳感器和機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用。

7.教育學(xué)生關(guān)注機(jī)器人倫理和安全規(guī)范，確保在使用機(jī)器人技術(shù)時能夠遵守相關(guān)法律法規(guī)。教學(xué)反思與改進(jìn)在完成《昂首闊步——紅外傳感器和機(jī)器人的行走》這一課的教學(xué)后，我進(jìn)行了深刻的反思，以期評估教學(xué)效果并識別需要改進(jìn)的地方。

首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解紅外傳感器的工作原理方面普遍存在困難。盡管我使用了動畫和板書來講解，但部分學(xué)生仍然難以將抽象的原理與實際操作相結(jié)合。為此，我計劃在未來的教學(xué)中增加更多的實物演示和互動環(huán)節(jié)，比如讓學(xué)生親自拆解紅外傳感器，觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)他們的直觀感受。

其次，學(xué)生在編寫機(jī)器人行走程序時，遇到了一些邏輯上的挑戰(zhàn)。我注意到，盡管學(xué)生們能夠跟隨我的步驟完成程序編寫，但他們對于程序背后的邏輯理解不夠深入。為了解決這個問題，我打算設(shè)計一些更具有挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，讓學(xué)生在解決實際問題的過程中加深對程序邏輯的理解。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們的參與度非常高，但小組之間的成果差異較大。這提示我在今后的教學(xué)中，需要更加細(xì)致地指導(dǎo)學(xué)生，特別是在實驗操作的細(xì)節(jié)上，確保每個小組都能夠達(dá)到基本的教學(xué)目標(biāo)。

此外，我也注意到課堂提問環(huán)節(jié)的互動效果不如預(yù)期。有些學(xué)生對于提問感到緊張，不愿意主動回答問題。我計劃通過創(chuàng)建更加輕松的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論，比如引入小組競賽機(jī)制，讓學(xué)生在小組內(nèi)部討論后選派代表回答問題，這樣可以降低個體的緊張感，同時也能促進(jìn)團(tuán)隊合作。

針對以上反思，我制定了以下改進(jìn)措施：

1.增加實物演示和互動環(huán)節(jié)，讓學(xué)生更直觀地理解紅外傳感器的工作原理。

2.設(shè)計更具挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生深入理解程序邏輯。

3.提供更細(xì)致的實驗操作指導(dǎo)，確保所有學(xué)生都能夠達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

4.創(chuàng)建輕松的學(xué)習(xí)氛圍，引入小組競賽機(jī)制，鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論。內(nèi)容邏輯關(guān)系①紅外傳感器的工作原理

-重點知識點：紅外傳感器的工作原理、紅外線的特性、傳感器的基本構(gòu)造。

-重點詞語：發(fā)射器、接收器、反射、折射、調(diào)制。

-重點句子：紅外傳感器通過發(fā)射紅外線并接收反射回來的信號來檢測障礙物的存在。

②機(jī)器人的行走原理

-重點知識點：機(jī)器人行走的基本原理、紅外傳感器在機(jī)器人行走中的作用、機(jī)器人行走的數(shù)學(xué)模型。

-重點詞語：步態(tài)、傳感器融合、運動控制、動