第1課 智能風暴-牽手智能機器人 教學設計　　-2023-2024學年粵教清華版初中信息技術九年級下冊

第1課智能風暴——牽手智能機器人教學設計-2023—2024學年粵教清華版初中信息技術九年級下冊主備人備課成員設計意圖本課旨在引導學生了解智能機器人的基本概念和發(fā)展現(xiàn)狀，通過實踐操作，讓學生掌握與智能機器人互動的基本技能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。課程內(nèi)容與課本緊密結(jié)合，注重理論與實踐相結(jié)合，以激發(fā)學生的學習興趣，提高信息技術的應用水平。核心素養(yǎng)目標1.信息意識：培養(yǎng)學生對信息技術與智能機器人發(fā)展趨勢的關注，形成正確的信息觀念。

2.計算思維：通過操作智能機器人，提高學生的問題分析和解決能力。

3.數(shù)字創(chuàng)意：激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，鼓勵他們設計簡單的智能機器人程序。

4.信息責任：培養(yǎng)學生在使用智能機器人時的安全意識和責任意識。重點難點及解決辦法重點：

1.智能機器人基本原理的理解。

2.編程基礎知識的運用。

難點：

1.編程邏輯的掌握。

2.智能機器人程序調(diào)試。

解決辦法：

1.通過實例講解和演示，幫助學生理解智能機器人工作原理。

2.采用循序漸進的教學方法，從簡單到復雜，逐步引導學生掌握編程邏輯。

3.設置實踐環(huán)節(jié)，讓學生在操作中遇到問題，通過小組討論和教師指導解決問題，提高編程調(diào)試能力。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解智能機器人基礎知識，確保學生掌握基本概念。

2.實驗法：通過實際操作智能機器人，讓學生親身體驗編程和調(diào)試過程。

3.討論法：組織學生就智能機器人應用中的問題進行討論，培養(yǎng)團隊合作能力。

教學手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示智能機器人發(fā)展歷程和案例，增強直觀感受。

2.互動軟件：運用教學軟件進行編程練習，提高學生動手能力。

3.網(wǎng)絡資源：引導學生利用網(wǎng)絡資源拓展學習，如觀看教學視頻、查閱相關資料。教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：展示智能機器人的視頻片段，提問學生關于智能機器人的應用場景和未來發(fā)展趨勢。

-回顧舊知：引導學生回顧之前學習的編程基礎，如變量、循環(huán)、條件語句等。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細講解智能機器人的基本組成、工作原理和編程基礎。

-舉例說明：通過實際案例，如智能家居、工業(yè)自動化等，展示智能機器人的應用。

-互動探究：分組討論，讓學生思考如何將編程知識應用于智能機器人設計。

3.實踐操作（約30分鐘）

-學生活動：學生分組，每組選擇一個智能機器人項目進行設計和編程。

-教師指導：教師巡回指導，解答學生在設計和編程過程中遇到的問題。

4.編程練習（約40分鐘）

-學生活動：根據(jù)教師提供的編程任務，學生獨立完成編程練習。

-教師指導：教師巡視課堂，及時糾正學生的編程錯誤，并給予鼓勵和指導。

5.項目展示（約30分鐘）

-學生活動：每組展示自己的智能機器人項目，包括設計思路、編程過程和實際效果。

-教師評價：教師對每個小組的項目進行評價，包括創(chuàng)意、編程能力和團隊合作等方面。

6.總結(jié)與反思（約10分鐘）

-講解總結(jié)：教師總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)智能機器人的應用前景。

-反思討論：引導學生反思自己在學習過程中的收獲和不足，提出改進措施。

7.課后作業(yè)（約10分鐘）

-布置作業(yè)：教師布置與智能機器人相關的課后作業(yè)，如閱讀相關資料、設計簡單的智能機器人程序等。

-作業(yè)要求：要求學生在課后完成作業(yè)，并下節(jié)課進行分享和討論。學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學生能夠理解智能機器人的基本組成、工作原理和編程基礎。

-學生掌握了編程語言的基本語法，如變量、循環(huán)、條件語句等。

-學生能夠?qū)⒕幊讨R應用于智能機器人設計，理解編程在智能機器人中的應用價值。

2.技能提升：

-學生具備基本的編程能力，能夠獨立完成簡單的智能機器人程序設計。

-學生通過實踐操作，提高了編程調(diào)試能力，學會了如何解決編程過程中的問題。

-學生在小組合作中，學會了與他人溝通、協(xié)作，提高了團隊協(xié)作能力。

3.思維發(fā)展：

-學生在探究智能機器人應用的過程中，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和問題解決能力。

-學生通過分析案例，學會了如何從實際需求出發(fā)，設計出滿足特定功能的智能機器人。

-學生在反思和總結(jié)過程中，學會了從不同角度思考問題，提高了批判性思維能力。

4.情感態(tài)度：

-學生對信息技術和智能機器人產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動探索和學習相關知識。

-學生在完成項目過程中，體驗到了成功的喜悅，增強了自信心。

-學生在遇到困難時，能夠保持積極的心態(tài)，勇于挑戰(zhàn)自我，提高了抗挫折能力。

5.實用性：

-學生能夠?qū)⑺鶎W知識應用于實際生活，如設計智能家居、自動化設備等。

-學生在解決實際問題的過程中，提高了自己的實踐能力，為將來的職業(yè)發(fā)展奠定了基礎。

-學生在與其他學科知識相結(jié)合的過程中，拓展了自己的知識面，培養(yǎng)了跨學科學習能力。內(nèi)容邏輯關系①智能機器人的基本概念

-智能機器人的定義

-智能機器人的發(fā)展歷程

-智能機器人的分類

②智能機器人的工作原理

-傳感器技術

-控制系統(tǒng)

-執(zhí)行機構(gòu)

③編程基礎與智能機器人

-編程語言基礎

-算法設計

-編程調(diào)試技巧

④智能機器人的應用案例

-家居自動化

-工業(yè)自動化

-醫(yī)療輔助

⑤實踐操作與項目設計

-設計思路

-編程實踐

-項目評估與改進典型例題講解1.例題：

編寫一個程序，使機器人沿著直線前進10米，然后掉頭返回。

答案：

```python

#假設前進和后退的距離單位為米

distance=10

#前進

print("機器人向前行駛10米。")

foriinrange(distance):

#假設每步前進1米

print("前進1米。")

#掉頭

print("機器人掉頭。")

#后退

print("機器人向后行駛10米。")

foriinrange(distance):

#假設每步后退1米

print("后退1米。")

```

2.例題：

編寫一個程序，讓機器人按照以下路徑移動：前進5米，左轉(zhuǎn)90度，前進3米，右轉(zhuǎn)90度，前進2米。

答案：

```python

#定義轉(zhuǎn)向函數(shù)

defturn_left():

print("左轉(zhuǎn)90度。")

defturn_right():

print("右轉(zhuǎn)90度。")

#移動函數(shù)

defmove_forward(distance):

print(f"前進{distance}米。")

#執(zhí)行路徑

move_forward(5)

turn_left()

move_forward(3)

turn_right()

move_forward(2)

```

3.例題：

編寫一個程序，讓機器人檢測到障礙物時停止前進，并嘗試后退1米，如果仍然有障礙物，則后退2米。

答案：

```python

#假設檢測障礙物的函數(shù)

defdetect_obstacle():

#返回True表示檢測到障礙物，返回False表示沒有障礙物

returnTrue

#前進函數(shù)

defmove_forward(distance):

ifdetect_obstacle():

print("檢測到障礙物，停止前進。")

move_backward(1)

ifdetect_obstacle():

print("繼續(xù)檢測到障礙物，后退2米。")

move_backward(2)

else:

print(f"沒有檢測到障礙物，前進{distance}米。")

#后退函數(shù)

defmove_backward(distance):

print(f"后退{distance}米。")

```

4.例題：

編寫一個程序，讓機器人按照以下路徑移動：前進5米，檢測左側(cè)是否有障礙物，如果有則右轉(zhuǎn)，如果沒有則左轉(zhuǎn)，重復以上步驟直到到達終點。

答案：

```python

#定義轉(zhuǎn)向函數(shù)

defturn_left():

print("左轉(zhuǎn)。")

defturn_right():

print("右轉(zhuǎn)。")

#檢測左側(cè)障礙物函數(shù)

defdetect_left():

#返回True表示檢測到左側(cè)障礙物，返回False表示沒有障礙物

returnTrue

#移動函數(shù)

defmove_forward(distance):

print(f"前進{distance}米。")

#執(zhí)行路徑

distance=5

whiledistance>0:

move_forward(distance)

ifdetect_left():

turn_right()

else:

turn_left()

distance-=1

```

5.例題：

編寫一個程序，讓機器人按照以下路徑移動：前進10米，檢測前方是否有障礙物，如果有則停止，如果沒有則繼續(xù)前進，直到遇到障礙物。

答案：

```python

#定義檢測前方障礙物函數(shù)

defdetect_forward():

#返回True表示檢測到前方障礙物，返回False表示沒有障礙物

returnTrue

#移動函數(shù)

defmove_forward(distance):

ifdetect_forward():

print("檢測到前方障礙物，停止前進。")

else:

print(f"沒有檢測到前方障礙物，前進{distance}米。")

#執(zhí)行路徑

move_forward(10)

```反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.融入項目式學習：在課程設計中，我們可以嘗試引入更多的項目式學習活動，讓學生在解決實際問題的過程中學習知識，這樣不僅能夠提高學生的實踐能力，還能激發(fā)他們的學習興趣。

2.強化實踐操作：通過增加實踐操作的時間，讓學生親自動手，親身體驗編程和調(diào)試過程，這樣可以更好地理解和掌握理論知識。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生編程基礎參差不齊：由于學生的編程基礎不同，導致在編程練習中進度不一，部分學生可能感到吃力。

2.教學資源分配不均：在實際教學中，教學資源的分配可能不夠均衡，部分學生可能無法充分利用現(xiàn)有的教學資源。

3.評價方式單一：目前的評價方式主要側(cè)重于學生的編程結(jié)果，而忽略了他們在學習過程中的努力和進步。

反思改進措施（三）改進措施

1.針對學生基礎差異：我們可以通過分層教學，為不同水平的學生提供不同的學習材料和練習任務，確保每個學生都能在適合自己的節(jié)奏下學習。

2.優(yōu)化教學資源配置：合理分配教學資源，確保每個學生都能平等地接觸到學習資料和設備，同時鼓勵學生利用網(wǎng)絡資源進行自主學習。

3.多元化評價方式：除了編程結(jié)果，我們還可以通過課堂表現(xiàn)、小組合作、個人反思等多個維度來評價學生的學習成果，這樣能夠更全面地了解學生的學習情況。

4.加強師生互動：在教學過程中，我們要鼓勵學生提問，積極回答學生的問題，同時也要關注學生的情感需求，給予他們足夠的鼓勵和支持。

5.結(jié)合校企合作：與企業(yè)合作，讓學生參與到實際項目中，這樣可以幫助學生將所學知識應用到實際工作中，同時也能提高學生的就業(yè)競爭力。通過這些措施，我們可以不斷提升教學質(zhì)量，幫助學生更好地掌握智能機器人編程的相關知識。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學習了智能機器人的基本概念、工作原理以及編程基礎。通過實際操作和案例分析，同學們對智能機器人的應用有了更深入的了解。以下是本節(jié)課的重點內(nèi)容：

1.智能機器人的基本組成包括傳感器、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)。

2.編程基礎包括變量、循環(huán)、條件語句等。

3.實踐操作中，我們學習了如何編寫簡單的智能機器人程序，如前進、后退、轉(zhuǎn)向等。

當堂檢測：

為了檢測學生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，我們將進行以下檢測：

1.簡答題：

-請簡要描述智能機器人的基本組成。

-