屆九年級信息技術下冊 第3課《制作能爬行的機器人》教學實錄 川教版

屆九年級信息技術下冊第3課《制作能爬行的機器人》教學實錄川教版科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）屆九年級信息技術下冊第3課《制作能爬行的機器人》教學實錄川教版設計思路本課以“制作能爬行的機器人”為主題，旨在讓學生通過實踐操作，掌握機器人制作的基本原理和技能。課程設計緊密圍繞川教版信息技術下冊教材內(nèi)容，通過實際操作，讓學生在實踐中感受信息技術在生活中的應用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。核心素養(yǎng)目標分析培養(yǎng)學生信息意識，讓學生認識到信息技術在解決實際問題中的重要性；提升計算思維，通過編程實踐培養(yǎng)學生的邏輯推理和問題解決能力；增強數(shù)字化學習與創(chuàng)新，使學生學會運用信息技術進行自主學習和創(chuàng)新設計；強化信息社會責任，引導學生正確使用信息技術，遵守網(wǎng)絡道德。教學難點與重點1.教學重點

-重點一：機器人基本結(jié)構(gòu)認識。學生需要理解機器人的基本組成部分，如電池、電機、傳感器等，并能夠識別它們在機器人中的作用。

-重點二：編程基礎。學生需要掌握基本的編程指令，如循環(huán)、條件語句等，能夠?qū)⑦@些指令應用于控制機器人的運動。

2.教學難點

-難點一：機器人動作協(xié)調(diào)。學生在編程時需要精確控制機器人的動作，確保機器人能夠按照預定的路徑或模式移動。例如，在制作爬行機器人時，需要調(diào)整傳感器和電機的工作協(xié)調(diào)，使機器人平穩(wěn)地爬行。

-難點二：程序調(diào)試。學生在編寫程序時可能會遇到邏輯錯誤或運行錯誤，需要學生具備一定的調(diào)試能力，通過逐步檢查和修改代碼來解決問題。例如，機器人無法按照預期路徑移動，學生需要通過調(diào)整傳感器數(shù)據(jù)或編程邏輯來修正。

-難點三：創(chuàng)新設計。學生在完成基本功能后，需要能夠進行創(chuàng)新設計，例如添加新的功能或改進機器人的性能。這要求學生能夠?qū)⑺鶎W知識進行綜合運用，提出有創(chuàng)意的設計方案。教學方法與策略1.采用項目導向?qū)W習法，引導學生通過實際制作機器人項目來學習相關知識。

2.結(jié)合實驗和討論，讓學生在動手操作中理解機器人原理，通過小組合作解決問題。

3.利用多媒體教學，展示機器人制作過程和編程案例，幫助學生直觀理解抽象概念。

4.設計互動游戲，激發(fā)學生學習興趣，通過游戲競賽提高學生的編程技能。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：發(fā)布預習任務，設計預習問題，監(jiān)控預習進度。

學生活動：自主閱讀預習資料，思考預習問題，提交預習成果。

具體分析：教師通過在線平臺發(fā)布與機器人制作相關的預習資料，如PPT介紹機器人基本結(jié)構(gòu)和編程語言簡介。設計問題如“機器人由哪些部分組成？”和“如何用編程控制機器人的運動？”引導學生思考。通過監(jiān)控預習進度，確保學生能夠提前了解課程內(nèi)容，為課堂學習打下基礎。

2.課中強化技能

教師活動：導入新課，講解知識點，組織課堂活動，解答疑問。

學生活動：聽講并思考，參與課堂活動，提問與討論。

具體分析：教師通過展示機器人制作的視頻引入新課，講解編程控制的基本原理。在課堂上，組織學生分組進行機器人制作實驗，每個小組負責一個特定的功能模塊。例如，一個小組負責編寫控制電機運動的代碼，另一個小組負責設計傳感器讀取程序。通過這種實踐活動，學生能夠?qū)⒗碚撝R應用于實際操作中。

3.課后拓展應用

教師活動：布置作業(yè)，提供拓展資源，反饋作業(yè)情況。

學生活動：完成作業(yè)，拓展學習，反思總結(jié)。

具體分析：教師布置作業(yè)，要求學生設計一個簡單的機器人程序，實現(xiàn)特定的功能。提供拓展資源，如在線編程平臺和機器人制作教程，鼓勵學生進行深入學習。通過批改作業(yè)和提供反饋，教師幫助學生鞏固所學知識，并指出需要改進的地方。學生通過反思總結(jié)，能夠認識到自己的學習成果和不足，為下一次學習做好準備。知識點梳理1.機器人基本結(jié)構(gòu)

-電池：提供機器人所需的電能。

-電機：驅(qū)動機器人運動。

-傳感器：檢測機器人周圍環(huán)境，如光線、溫度、距離等。

-控制器：接收傳感器數(shù)據(jù)，根據(jù)編程指令控制電機動作。

-機械結(jié)構(gòu)：支撐機器人的整體框架，包括輪子、腳等。

2.編程基礎

-變量：存儲數(shù)據(jù)，如位置、速度等。

-控制語句：包括條件語句（if-else）、循環(huán)語句（for、while）等，用于控制程序流程。

-函數(shù)：將常用代碼封裝成函數(shù)，提高編程效率。

3.機器人編程語言

-Scratch：適用于初學者，通過圖形化編程語言實現(xiàn)機器人控制。

-Python：適用于有一定編程基礎的學生，通過文本編程實現(xiàn)機器人控制。

4.機器人運動控制

-電機控制：通過編程指令控制電機轉(zhuǎn)速和方向，實現(xiàn)機器人運動。

-傳感器數(shù)據(jù)處理：讀取傳感器數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整機器人運動策略。

5.機器人編程實踐

-設計機器人運動路徑：根據(jù)實際需求，設計機器人的運動路徑。

-編寫控制程序：根據(jù)運動路徑和傳感器數(shù)據(jù)，編寫控制程序。

-調(diào)試程序：測試程序運行效果，根據(jù)測試結(jié)果調(diào)整程序。

6.機器人創(chuàng)新設計

-功能拓展：在基本功能的基礎上，增加新的功能，如避障、跟隨等。

-性能優(yōu)化：提高機器人運動速度、穩(wěn)定性等性能。

-外觀設計：根據(jù)實際需求，設計機器人外觀。

7.機器人編程工具

-機器人編程軟件：如Scratch、Python等，用于編寫和調(diào)試機器人程序。

-機器人仿真軟件：如RobotSim，用于模擬機器人運動和測試程序。

8.機器人編程資源

-在線編程平臺：如C、Coursera等，提供豐富的編程資源和教程。

-機器人制作教程：如Makeblock、Arduino等，提供機器人制作和編程的詳細教程。

9.機器人編程注意事項

-編程規(guī)范：遵循編程規(guī)范，提高代碼可讀性和可維護性。

-調(diào)試技巧：掌握調(diào)試技巧，提高程序調(diào)試效率。

-安全意識：在機器人編程過程中，注意安全操作，防止意外傷害。

10.機器人編程應用領域

-教育領域：用于培養(yǎng)學生的編程興趣和創(chuàng)新能力。

-工業(yè)領域：應用于自動化生產(chǎn)線、智能物流等場景。

-家庭娛樂：制作家庭娛樂機器人，如掃地機器人、陪伴機器人等。課堂課堂評價是教學過程中不可或缺的一環(huán)，它有助于教師及時了解學生的學習情況，調(diào)整教學策略，同時也能夠激發(fā)學生的學習興趣和動力。以下是對課堂評價的具體實施方法：

1.提問與回答

-教師通過提問的方式，檢驗學生對機器人制作原理和編程知識的掌握程度。

-提問內(nèi)容應覆蓋課堂學習的重點和難點，如機器人基本結(jié)構(gòu)的組成、編程控制語句的應用等。

-鼓勵學生積極回答問題，對于回答正確的學生給予肯定和表揚，對于回答錯誤的學生進行耐心指導。

2.觀察與反饋

-教師在課堂上通過觀察學生的參與度、動手操作能力和團隊合作情況，評估學生的學習狀態(tài)。

-對于表現(xiàn)出色的學生，教師應給予及時的口頭表揚，以增強學生的自信心。

-對于需要幫助的學生，教師應提供個別指導，幫助學生克服學習中的困難。

3.小組合作評價

-在小組討論和實驗操作環(huán)節(jié)，教師應觀察每個學生的貢獻和表現(xiàn)。

-通過小組互評，讓學生學會評價他人，同時也能夠從他人的評價中獲取反饋。

-教師應記錄每個學生在小組中的角色和貢獻，作為評價的一部分。

4.實驗操作評價

-學生在完成機器人制作實驗時，教師應觀察其實驗步驟的正確性和操作熟練度。

-對于實驗中遇到的問題，教師應引導學生分析原因，并指導學生如何解決。

-實驗完成后，教師應要求學生展示實驗成果，并進行評價。

5.課堂測試

-定期進行課堂測試，以檢驗學生對機器人制作原理和編程知識的掌握情況。

-測試形式可以多樣化，如選擇題、填空題、編程題等。

-測試結(jié)果應作為評價學生學習效果的重要依據(jù)。

6.反饋與鼓勵

-教師應及時對學生的課堂表現(xiàn)給予反饋，無論是積極的還是需要改進的地方。

-對于學生的進步，教師應給予鼓勵和肯定，幫助學生建立學習的成就感。

-對于學生的不足，教師應提供具體的改進建議，幫助學生找到提升的方向。

7.課堂評價記錄

-教師應將課堂評價的結(jié)果進行記錄，以便于跟蹤學生的學習進展。

-記錄內(nèi)容包括學生的課堂表現(xiàn)、實驗操作成績、小組合作評價等。

-通過記錄，教師可以分析學生的學習規(guī)律，調(diào)整教學策略。教學反思與總結(jié)今天這節(jié)課，咱們一起探討了如何制作能爬行的機器人，感覺這堂課下來，有得有失，也有一些值得總結(jié)的地方。

首先，我覺得在教學方法上，我還是挺滿意的。咱們采用的是項目導向?qū)W習法，讓學生通過實際操作來學習。看著他們一步步完成機器人的制作，我挺有成就感的。不過，我發(fā)現(xiàn)有些學生對于編程部分還是有點吃力，這可能是因為他們的編程基礎不夠扎實。以后，我打算在課前準備時，多準備一些編程基礎的知識，讓學生在課前就能有所了解。

在策略上，我嘗試了分組合作的方式，這樣既能培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力，又能讓他們在交流中互相學習。不過，我發(fā)現(xiàn)有時候小組內(nèi)部溝通不夠，導致工作效率不高。所以，我會在下次課的時候，特別強調(diào)小組內(nèi)的溝通和分工。

管理方面，我覺得課堂紀律總體還好，但是還是有個別學生紀律性不強，有時候會分心。我會在接下來的教學中，更加注重課堂紀律的管理，通過一些小技巧，比如設置課堂獎勵機制，來提高學生的專注度。

至于教學效果，我覺得還是不錯的。學生們通過這節(jié)課，不僅學會了如何制作機器人，更重要的是，他們體會到了信息技術在解決實際問題中的重要性。在技能方面，學生們能夠熟練地使用編程軟件編寫簡單的控制程序，這對他們來說是一個很大的進步。

情感態(tài)度方面，學生們對機器人制作表現(xiàn)出濃厚的興趣，這種興趣是他們主動學習的重要動力。我看到他們在遇到困難時，能夠積極思考，互相幫助，這種積極的學習態(tài)度讓我感到欣慰。

當然，也存在一些不足。比如，在實驗過程中，有些學生因為操作不當導致機器人損壞，這讓我意識到在實驗安全方面還需要加強教育。此外，部分學生對編程的理解還不夠深入，需要我在今后的教學中加強編程思維的培養(yǎng)。

針對這些問題，我提出以下改進措施和建議：

1.在課前準備時，增加編程基礎知識的講解，幫助學生更好地理解編程部分。

2.加強課堂紀律管理，通過獎勵機制提高學生的專注度。

3.在實驗教學中，注重實驗安全教育，避免不必要的損壞。

4.針對不同水平的學生，提供分層教學，滿足他們的個性化學習需求。

5.定期組織編程競賽或展示活動，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力。課后作業(yè)1.編寫一個簡單的Scratch程序，使機器人角色在屏幕上前進5步，然后轉(zhuǎn)向90度，再前進5步，然后轉(zhuǎn)向180度，最后再前進5步回到原點。

答案：

```

前進5

轉(zhuǎn)向90

前進5

轉(zhuǎn)向180

前進5

```

2.設計一個簡單的Python程序，控制一個虛擬機器人向前移動10個單位，然后向右轉(zhuǎn)90度，再向后移動5個單位，最后向左轉(zhuǎn)180度回到初始位置。

答案：

```

foriinrange(10):

move_forward()

turn_right(90)

move_forward(5)

turn_left(180)

```

3.利用Scratch或Python編寫一個程序，模擬機器人避開一個虛擬障礙物。機器人需要首先檢測到障礙物，然后改變方向繞過障礙物。

答案（Scratch示例）：

```

當綠旗被點擊

如果傳感器檢測到障礙物

轉(zhuǎn)向左轉(zhuǎn)90

否則

前進10

```

答案（Python示例）：

```

whileobstacle_not_detected():

move_forward()

turn_left(90)

move_forward(10)

```

4.編寫一個程序，使機器人首先向前移動，當接近一個虛擬的終點時（例如距離為5個單位），機器人停止移動，然后向后退回原點。

答案：

```

whiledistance_to_end()>5:

move_forward()

stop()

whiledistance_to_end()>0:

move_backward()

```

5.設計一個程序，使機器人沿著一個虛擬的圓形路徑移動。機器人應該首先向右轉(zhuǎn)90度，然后前進20個單位，接著向左轉(zhuǎn)180度，再前進20個單位，最后向右轉(zhuǎn)90度回到初始位置。

答案：

```

turn_right(90)

move_forward(20)

turn_left(180)

move_forward(20)

turn_right(90)

```板書設計①機器人基本結(jié)構(gòu)

-電池

-電機

-傳感器

-控制器

-機械結(jié)構(gòu)

②編程基礎

-變量