全國青島版信息技術(shù)八年級上冊專題二第5課《閱讀材料 蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺常見問題與解答》教學(xué)設(shè)計

全國青島版信息技術(shù)八年級上冊專題二第5課《閱讀材料蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺常見問題與解答》教學(xué)設(shè)計學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：全國青島版信息技術(shù)八年級上冊專題二第5課《閱讀材料蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺常見問題與解答》

2.教學(xué)年級和班級：八年級（2）班

3.授課時間：2023年3月15日星期三14:00-15:00

4.教學(xué)時數(shù)：1課時

同學(xué)們，今天我們來上一堂有趣的信息技術(shù)課。讓我們一起走進蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺，解答那些在操作過程中遇到的問題。準(zhǔn)備好了嗎？讓我們一起開啟這段有趣的探索之旅吧！??????核心素養(yǎng)目標(biāo)同學(xué)們，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們希望培養(yǎng)以下幾個方面的核心素養(yǎng)：

1.信息意識：學(xué)會識別和利用信息技術(shù)資源，提高信息獲取和處理能力。

2.計算思維：通過解決實際問題，培養(yǎng)邏輯思維和問題解決能力。

3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：掌握3D機器人在線仿真平臺的使用，激發(fā)創(chuàng)新思維，培養(yǎng)實踐能力。

4.信息安全意識：了解網(wǎng)絡(luò)安全知識，增強自我保護意識。

5.合作交流：在小組討論中，學(xué)會與他人合作，提高溝通與協(xié)作能力。讓我們一起在實踐中成長，成為信息時代的小達人！??????學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

目前，學(xué)生們已經(jīng)具備了一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)，能夠使用電腦進行基本操作，如打開軟件、保存文件等。在之前的學(xué)習(xí)中，他們已經(jīng)接觸過簡單的編程和圖形化編程工具，對計算機的基本原理和操作有一定的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生們對信息技術(shù)課程普遍表現(xiàn)出濃厚的興趣，尤其是對機器人編程和3D建模等實踐性強的內(nèi)容。他們的學(xué)習(xí)能力較強，能夠快速掌握新工具的操作方法。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，大部分學(xué)生偏好動手實踐，通過實際操作來加深理解。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

部分學(xué)生在面對復(fù)雜的問題時，可能會感到困惑和挫敗。特別是在使用蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺時，可能會遇到編程邏輯、圖形界面操作等方面的困難。此外，一些學(xué)生可能在團隊合作中遇到溝通不暢、分工不明確等問題。為了幫助學(xué)生克服這些困難，我們將通過小組討論、示范操作和個別輔導(dǎo)等方式，提供必要的支持和指導(dǎo)。??????教學(xué)資源-軟硬件資源：筆記本電腦、投影儀、蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺軟件

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

-信息化資源：蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺教學(xué)視頻、操作手冊、常見問題解答文檔

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)、小組合作學(xué)習(xí)、演示教學(xué)、個別輔導(dǎo)教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：在課程開始前一周，通過學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括PPT、操作視頻和操作手冊，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)是熟悉蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺的基本操作和功能。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞平臺的安裝、界面布局、基本命令等，設(shè)計一系列問題，如“如何安裝蘿卜圖軟件？”“界面中的各個功能按鈕分別有什么作用？”“如何創(chuàng)建一個簡單的機器人模型？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：通過平臺的學(xué)習(xí)進度報告和學(xué)生提交的預(yù)習(xí)成果，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)，閱讀相關(guān)資料，初步了解平臺的使用方法。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題進行獨立思考，并在學(xué)習(xí)平臺上記錄自己的理解和疑問。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺和微信群，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解平臺的基本操作，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和問題解決能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過展示機器人操作的視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識點：詳細講解平臺的高級功能，如編程語言、傳感器使用等。

-組織課堂活動：設(shè)計小組合作項目，讓學(xué)生分組完成特定的機器人編程任務(wù)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認真聽講，對老師講解的高級功能進行記錄和理解。

-參與課堂活動：學(xué)生在小組中合作，嘗試解決實際問題。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解，幫助學(xué)生理解復(fù)雜的高級功能。

-實踐活動法：通過小組合作，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)編程。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解高級功能，掌握編程技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和團隊協(xié)作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置一個設(shè)計簡單的機器人控制程序的作業(yè)，要求學(xué)生課后完成。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)的在線編程社區(qū)和教程，供學(xué)生課后進一步學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)作業(yè)要求，設(shè)計并實現(xiàn)機器人控制程序。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用推薦資源，學(xué)習(xí)更高級的編程技巧。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：鼓勵學(xué)生在完成作業(yè)后進行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的技能，提高編程水平。

-通過拓展學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬知識面。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）機器人編程基礎(chǔ)知識

-機器人編程語言簡介：Python、Scratch、Arduino等編程語言的基本概念和特點。

-機器人編程環(huán)境：介紹常用的機器人編程軟件和環(huán)境，如RobotC、VEXcode等。

（2）3D建模與設(shè)計

-3D建模軟件介紹：介紹如Blender、Tinkercad等3D建模軟件的基本操作和特點。

-3D打印技術(shù)：介紹3D打印的基本原理、材料和應(yīng)用領(lǐng)域。

（3）機器人傳感器與控制

-傳感器原理與應(yīng)用：介紹溫度、濕度、距離、光線等傳感器的工作原理和應(yīng)用場景。

-機器人控制算法：介紹PID控制、模糊控制等常用控制算法及其應(yīng)用。

（4）機器人競賽與項目

-機器人競賽介紹：介紹國內(nèi)外常見的機器人競賽，如RoboCup、VEX機器人挑戰(zhàn)賽等。

-機器人項目案例：分享一些有趣的機器人項目案例，如智能家居、環(huán)境監(jiān)測等。

2.拓展建議：

（1）自主學(xué)習(xí)

-鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)習(xí)機器人編程基礎(chǔ)知識，如參加在線課程、閱讀相關(guān)書籍等。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國內(nèi)外機器人競賽動態(tài)，了解機器人領(lǐng)域的最新發(fā)展。

（2）實踐操作

-組織學(xué)生參加機器人制作活動，如利用3D打印技術(shù)制作機器人模型。

-鼓勵學(xué)生嘗試使用不同的傳感器和控制器，進行機器人控制實驗。

（3）團隊合作

-鼓勵學(xué)生組成團隊，共同完成機器人項目，如設(shè)計一個智能家居系統(tǒng)。

-在團隊項目中，培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、協(xié)作精神和創(chuàng)新思維。

（4）競賽參與

-鼓勵學(xué)生參加機器人競賽，提升實踐能力和團隊協(xié)作能力。

-通過競賽，激發(fā)學(xué)生對機器人技術(shù)的興趣，培養(yǎng)他們的競技精神。

（5）創(chuàng)新實踐

-鼓勵學(xué)生發(fā)揮想象力，設(shè)計并實現(xiàn)具有實際應(yīng)用價值的機器人項目。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會熱點問題，如環(huán)境保護、醫(yī)療健康等，運用機器人技術(shù)解決實際問題。課后作業(yè)為了鞏固學(xué)生對蘿卜圖3D機器人在線仿真平臺的使用和理解，以下是一系列課后作業(yè)，旨在幫助學(xué)生深化對課程內(nèi)容的掌握：

1.**編程挑戰(zhàn)**：

-任務(wù)：設(shè)計一個簡單的機器人程序，使其能夠沿著直線行走，并在遇到障礙物時停止。

-答案示例：

```python

#定義機器人移動函數(shù)

defmove_robot():

whileTrue:

#檢測前方是否有障礙物

ifnotdetect_obstacle():

#移動機器人

robot.move_forward()

else:

#停止機器人

robot.stop()

break

#主程序

move_robot()

```

2.**傳感器應(yīng)用**：

-任務(wù)：編寫程序，使機器人能夠使用光線傳感器檢測光線強度，并根據(jù)光線強度調(diào)整機器人的移動速度。

-答案示例：

```python

#定義機器人移動速度調(diào)整函數(shù)

defadjust_speed(light_intensity):

iflight_intensity<500:

robot.set_speed('slow')

eliflight_intensity<1000:

robot.set_speed('medium')

else:

robot.set_speed('fast')

#主程序

whileTrue:

light_intensity=sensor.get_light_intensity()

adjust_speed(light_intensity)

```

3.**環(huán)境交互**：

-任務(wù)：設(shè)計一個機器人程序，使其能夠避開地面上的障礙物，并在遇到障礙物時發(fā)出警報。

-答案示例：

```python

#定義機器人避開障礙物函數(shù)

defavoid_obstacle():

ifsensor.detect_ground_obstacle():

robot.turn_left()

robot.move_forward()

else:

robot.move_forward()

#主程序

whileTrue:

avoid_obstacle()

```

4.**路徑規(guī)劃**：

-任務(wù)：編寫程序，使機器人能夠從起點到終點，繞過兩個障礙物。

-答案示例：

```python

#定義機器人路徑規(guī)劃函數(shù)

defplan_path():

robot.move_forward()

ifsensor.detect_obstacle():

robot.turn_left()

robot.move_forward()

ifsensor.detect_obstacle():

robot.turn_left()

robot.move_forward()

robot.move_forward_to_end()

#主程序

plan_path()

```

5.**多任務(wù)處理**：

-任務(wù)：編寫程序，使機器人同時執(zhí)行兩個任務(wù)：檢測光線強度并調(diào)整速度，同時檢測地面障礙物并避開。

-答案示例：

```python

#定義機器人多任務(wù)處理函數(shù)

defmulti_task():

whileTrue:

light_intensity=sensor.get_light_intensity()

adjust_speed(light_intensity)

ifsensor.detect_ground_obstacle():

robot.turn_left()

robot.move_forward()

#主程序

multi_task()

```

這些作業(yè)旨在幫助學(xué)生將課堂上學(xué)到的知識應(yīng)用到實際編程中，提高他們的編程技能和問題解決能力。通過完成這些作業(yè)，學(xué)生能夠更好地理解機器人編程的核心概念，并能夠在未來的學(xué)習(xí)中繼續(xù)深化這些技能。教學(xué)評價1.課堂評價：

在課堂教學(xué)中，我將采用多種方法來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，確保及時發(fā)現(xiàn)問題并進行解決。

-提問：通過提問學(xué)生，我可以了解他們對知識的理解和掌握程度。例如，在講解3D機器人在線仿真平臺的基本操作時，我會提問：“誰能告訴我如何創(chuàng)建一個簡單的機器人模型？”這樣的問題可以幫助我評估學(xué)生對新知識的接受情況。

-觀察：通過觀察學(xué)生的課堂參與度和操作過程，我可以了解他們的學(xué)習(xí)態(tài)度和技能掌握情況。例如，在學(xué)生分組進行編程挑戰(zhàn)時，我會注意觀察他們是否能夠有效地合作，以及他們在編程過程中是否遇到了困難。

-測試：定期進行小測驗或課堂練習(xí)，可以評估學(xué)生對知識的記憶和應(yīng)用能力。例如，我可以設(shè)計一些簡單的編程題目，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成，以此來檢測他們對機器人編程語言和邏輯的理解。

2.作業(yè)評價：

對于學(xué)生的課后作業(yè)，我會進行以下評