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文檔簡介
《第二單元指揮機(jī)器人行動(dòng)12聲波測距避障礙》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年泰山版信息技術(shù)(2018)第三冊主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱:《第二單元指揮機(jī)器人行動(dòng)12聲波測距避障礙》教學(xué)設(shè)計(jì)
2.教學(xué)年級和班級:五年級2班
3.授課時(shí)間:2023年11月10日星期五10:00-11:00
4.教學(xué)時(shí)數(shù):1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)
-理解聲波測距的原理:本節(jié)課的核心內(nèi)容是讓學(xué)生理解聲波是如何被發(fā)射、反射和接收的,以及如何通過計(jì)算聲波往返時(shí)間來測量距離。
-編寫聲波測距程序:學(xué)生需要掌握如何使用編程語言編寫程序來實(shí)現(xiàn)聲波測距的功能,包括聲波發(fā)射、接收和處理時(shí)間的邏輯。
2.教學(xué)難點(diǎn)
-計(jì)算聲波往返時(shí)間:學(xué)生可能難以理解如何將實(shí)際測量到的聲波往返時(shí)間轉(zhuǎn)換為距離,需要通過實(shí)際操作和公式推導(dǎo)來克服這個(gè)難點(diǎn)。
-誤差分析:在實(shí)際操作中,由于環(huán)境噪聲、設(shè)備精度等因素,聲波測距可能會(huì)產(chǎn)生誤差,學(xué)生需要學(xué)會(huì)分析和處理這些誤差。
-編程邏輯的復(fù)雜性:對于編程初學(xué)者來說,理解并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的編程邏輯是一個(gè)挑戰(zhàn),例如在編程中實(shí)現(xiàn)聲波發(fā)射、接收、時(shí)間計(jì)算和距離轉(zhuǎn)換等步驟。
-實(shí)踐操作中的問題解決:在操作機(jī)器人進(jìn)行聲波測距時(shí),學(xué)生可能會(huì)遇到各種實(shí)際問題,如聲波發(fā)射器故障、接收器靈敏度不足等,需要學(xué)生具備問題解決的能力。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源:機(jī)器人套件(含聲波傳感器、發(fā)射器、接收器等)、編程軟件(如Scratch或Python)、計(jì)算機(jī)或平板電腦
-課程平臺(tái):學(xué)校內(nèi)部信息技術(shù)教學(xué)平臺(tái)
-信息化資源:聲波測距原理相關(guān)視頻、編程教程、案例代碼
-教學(xué)手段:實(shí)物演示、小組合作、編程實(shí)踐、課堂討論教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課(5分鐘)
目標(biāo):引起學(xué)生對聲波測距的興趣,激發(fā)其探索欲望。
過程:
開場提問:“你們知道什么是聲波嗎?它在我們生活中有哪些應(yīng)用?”
展示一些關(guān)于聲波應(yīng)用的圖片或視頻片段,如超聲波清洗、聲納探測等,讓學(xué)生初步感受聲波的魅力或特點(diǎn)。
簡短介紹聲波測距的基本概念和重要性,為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2.聲波測距基礎(chǔ)知識(shí)講解(10分鐘)
目標(biāo):讓學(xué)生了解聲波測距的基本概念、組成部分和原理。
過程:
講解聲波測距的定義,包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu),如聲波發(fā)射器、接收器、傳感器等。
詳細(xì)介紹聲波測距的組成部分或功能,使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解聲波發(fā)射、傳播、反射和接收的過程。
3.聲波測距案例分析(20分鐘)
目標(biāo):通過具體案例,讓學(xué)生深入了解聲波測距的特性和重要性。
過程:
選擇幾個(gè)典型的聲波測距案例進(jìn)行分析,如家庭自動(dòng)化、工業(yè)檢測等。
詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義,讓學(xué)生全面了解聲波測距的多樣性或復(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)用聲波測距解決實(shí)際問題。
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)與聲波測距相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論,如“如何提高聲波測距的精度”或“聲波測距在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用”。
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)加深全班對聲波測距的認(rèn)識(shí)和理解。
過程:
各組代表依次上臺(tái)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(dòng)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)聲波測距的重要性和意義。
過程:
簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,包括聲波測距的基本概念、組成部分、案例分析等。
強(qiáng)調(diào)聲波測距在現(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)用聲波測距。
7.課堂練習(xí)(10分鐘)
目標(biāo):鞏固學(xué)生對聲波測距的理解和應(yīng)用能力。
過程:
教師提供一些練習(xí)題,讓學(xué)生現(xiàn)場進(jìn)行編程實(shí)踐,如編寫簡單的聲波測距程序。
學(xué)生完成練習(xí)后,教師進(jìn)行點(diǎn)評和講解,幫助學(xué)生解決在練習(xí)中遇到的問題。
8.課后作業(yè)(5分鐘)
目標(biāo):讓學(xué)生在課后繼續(xù)鞏固所學(xué)知識(shí),并拓展應(yīng)用。
過程:
布置課后作業(yè),要求學(xué)生完成以下任務(wù):
-查找有關(guān)聲波測距的資料,了解其歷史和發(fā)展。
-設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的聲波測距實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
-撰寫一篇關(guān)于聲波測距在日常生活應(yīng)用的文章或報(bào)告。教學(xué)資源拓展1.拓展資源
-聲波測距的歷史與發(fā)展:介紹聲波測距的起源,從早期的聲納技術(shù)到現(xiàn)代的超聲波傳感器,展示聲波測距技術(shù)的歷史演進(jìn)。
-聲波測距在不同領(lǐng)域的應(yīng)用:收集和整理聲波測距在工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、海洋探測等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,展示其廣泛的應(yīng)用前景。
-聲波測距的原理與數(shù)學(xué)模型:深入研究聲波測距的物理原理,包括聲速、反射時(shí)間、距離計(jì)算等,提供相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和公式。
-機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù):介紹與聲波測距相關(guān)的機(jī)器人技術(shù),如自主導(dǎo)航、路徑規(guī)劃等,探討聲波測距在機(jī)器人技術(shù)中的應(yīng)用。
-傳感器技術(shù):介紹超聲波傳感器的原理、類型和應(yīng)用,讓學(xué)生了解聲波測距技術(shù)背后的傳感器技術(shù)。
2.拓展建議
-學(xué)生可以閱讀關(guān)于聲波測距的科普書籍或資料,以增加對這一領(lǐng)域的了解。
-組織學(xué)生參觀科技展覽或企業(yè),實(shí)地了解聲波測距技術(shù)的應(yīng)用情況。
-鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)?;蛏鐓^(qū)的科學(xué)活動(dòng),如科學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽,以實(shí)踐聲波測距技術(shù)。
-提供在線教育平臺(tái)或開放課程資源,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索聲波測距的相關(guān)知識(shí)。
-設(shè)計(jì)跨學(xué)科項(xiàng)目,如結(jié)合物理、數(shù)學(xué)和編程,讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。
-引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組研究,探討聲波測距技術(shù)在未來可能的發(fā)展方向和應(yīng)用場景。
-鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)作科技小報(bào)或制作科普視頻,分享他們對于聲波測距技術(shù)的理解和研究成果。
-提供編程資源,如在線編程平臺(tái)或開源代碼庫,讓學(xué)生通過編程實(shí)踐來加深對聲波測距程序的理解。
-組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)地測量實(shí)驗(yàn),如利用超聲波傳感器測量學(xué)校操場或教室的長度,將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作中。板書設(shè)計(jì)①聲波測距基本概念
-聲波的定義
-聲波測距的原理
-聲波測距的組成部分
②聲波測距的計(jì)算公式
-聲速公式:v=fλ
-距離計(jì)算公式:d=(t/2)*v
-其中,v為聲速,f為頻率,λ為波長,t為聲波往返時(shí)間,d為距離
③聲波測距的應(yīng)用實(shí)例
-工業(yè)檢測
-醫(yī)療成像
-自動(dòng)化導(dǎo)航
-海洋探測
④聲波測距技術(shù)發(fā)展
-聲納技術(shù)
-超聲波傳感器
-機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用
⑤聲波測距的挑戰(zhàn)與改進(jìn)方向
-環(huán)境噪聲干擾
-設(shè)備精度問題
-距離測量范圍限制
-未來技術(shù)發(fā)展趨勢課堂1.課堂評價(jià)
-提問與回答:通過課堂提問,檢驗(yàn)學(xué)生對聲波測距基本概念、原理和應(yīng)用的理解程度。提問可以是開放式的,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維,也可以是封閉式的,確保學(xué)生掌握關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。
-觀察與反饋:在課堂上,教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)狀態(tài),通過觀察學(xué)生的表情、肢體語言和互動(dòng)情況,及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋。
-小組討論評價(jià):通過小組討論的評價(jià),觀察學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的角色、溝通能力和解決問題的能力。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括討論的深度、廣度和創(chuàng)新性。
-實(shí)踐操作評價(jià):在編程實(shí)踐環(huán)節(jié),評價(jià)學(xué)生的編程能力,包括代碼的正確性、效率、注釋的清晰度以及解決問題的能力。
-課堂測試:定期進(jìn)行課堂測試,以檢驗(yàn)學(xué)生對聲波測距知識(shí)的掌握情況。測試題應(yīng)涵蓋不同難度,以適應(yīng)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
2.作業(yè)評價(jià)
-作業(yè)批改:對學(xué)生的編程作業(yè)進(jìn)行細(xì)致的批改,關(guān)注代碼的正確性、邏輯性和規(guī)范性。
-反饋與指導(dǎo):在批改作業(yè)的同時(shí),提供詳細(xì)的反饋,指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方,并提供具體的指導(dǎo)和建議。
-作業(yè)展示:鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上展示自己的作業(yè),通過互評的方式,讓學(xué)生相互學(xué)習(xí),共同進(jìn)步。
-定期回顧:定期回顧學(xué)生的作業(yè)情況,分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的進(jìn)步和問題,調(diào)整教學(xué)策略。
-成績記錄:將學(xué)生的作業(yè)成績和課堂表現(xiàn)記錄在成績冊中,作為學(xué)生學(xué)業(yè)評價(jià)的一部分。
3.評價(jià)方法
-多元化評價(jià):結(jié)合定量和定性評價(jià)方法,全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。
-形成性評價(jià):通過日常的課堂活動(dòng)和作業(yè),持續(xù)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展。
-總結(jié)性評價(jià):通過期中、期末考試等總結(jié)
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