全國(guó)蘇科版初中信息技術(shù)八年級(jí)全冊(cè)第二篇第二單元第2節(jié)《機(jī)器人行走》教學(xué)設(shè)計(jì)

全國(guó)蘇科版初中信息技術(shù)八年級(jí)全冊(cè)第二篇第二單元第2節(jié)《機(jī)器人行走》教學(xué)設(shè)計(jì)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課主要教學(xué)內(nèi)容為全國(guó)蘇科版初中信息技術(shù)八年級(jí)全冊(cè)第二篇第二單元第2節(jié)《機(jī)器人行走》。本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生了解機(jī)器人行走的基本原理和制作過(guò)程，掌握控制機(jī)器人行走的基本技能。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠理解機(jī)器人行走的基本原理，掌握控制機(jī)器人行走的技巧，并能夠通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人行走。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)有關(guān)聯(lián)。學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，已經(jīng)掌握了基本的編程知識(shí)，了解了機(jī)器人編程的基本原理。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將進(jìn)一步深入講解機(jī)器人行走的原理和編程技巧，幫助學(xué)生鞏固已有的知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上提升學(xué)生的編程能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.創(chuàng)新意識(shí)：通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人行走的原理和制作過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)他們敢于嘗試、勇于探索的精神。

2.信息處理能力：在機(jī)器人行走制作過(guò)程中，學(xué)生需要運(yùn)用編程知識(shí)和技能，對(duì)信息進(jìn)行處理和分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人行走的控制。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將提高自己的信息處理能力。

3.團(tuán)隊(duì)協(xié)作：機(jī)器人行走的制作過(guò)程需要學(xué)生相互合作，共同完成任務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生將學(xué)會(huì)與他人溝通、協(xié)作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

4.問(wèn)題解決能力：在機(jī)器人行走制作過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到各種問(wèn)題。通過(guò)獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，學(xué)生將學(xué)會(huì)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高自己的問(wèn)題解決能力。

5.社會(huì)責(zé)任：通過(guò)對(duì)機(jī)器人行走的學(xué)習(xí)，學(xué)生將了解機(jī)器人技術(shù)在社會(huì)生活中的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到機(jī)器人技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的積極作用，從而培養(yǎng)自己的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)一、教學(xué)重點(diǎn)

1.理解機(jī)器人行走的基本原理：教師需要引導(dǎo)學(xué)生理解機(jī)器人行走的基本原理，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器反饋、控制系統(tǒng)等。通過(guò)實(shí)例分析，使學(xué)生掌握機(jī)器人行走的基本原理。

2.掌握控制機(jī)器人行走的編程技能：教師需要教授學(xué)生如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人行走的控制。通過(guò)實(shí)踐操作，使學(xué)生熟練掌握控制機(jī)器人行走的編程技能。

3.學(xué)會(huì)使用機(jī)器人行走制作工具：教師需要教授學(xué)生如何使用機(jī)器人行走制作工具，如3D打印機(jī)、激光切割機(jī)等。通過(guò)實(shí)際操作，使學(xué)生熟練掌握使用機(jī)器人行走制作工具的技能。

二、教學(xué)難點(diǎn)

1.電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理的理解：電機(jī)驅(qū)動(dòng)是機(jī)器人行走的關(guān)鍵部分，但其工作原理較為復(fù)雜，學(xué)生可能難以理解。教師需要通過(guò)實(shí)例分析，幫助學(xué)生理解電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作原理。

2.編程技能的掌握：編程技能是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人行走的核心，但編程語(yǔ)言和語(yǔ)法較為復(fù)雜，學(xué)生可能難以掌握。教師需要通過(guò)實(shí)踐操作，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握編程技能。

3.制作工具的使用：機(jī)器人行走制作工具如3D打印機(jī)、激光切割機(jī)等，操作較為復(fù)雜，學(xué)生可能難以掌握。教師需要通過(guò)實(shí)際操作，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握使用制作工具的技能。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）講授法：教師通過(guò)講授機(jī)器人行走的基本原理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器反饋、控制系統(tǒng)等內(nèi)容，幫助學(xué)生建立理論知識(shí)體系。

（2）討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，針對(duì)機(jī)器人行走制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生共同分析、解決問(wèn)題，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和問(wèn)題解決能力。

（3）實(shí)驗(yàn)法：讓學(xué)生親自動(dòng)手制作機(jī)器人，通過(guò)實(shí)踐操作，加深對(duì)機(jī)器人行走原理和編程技能的理解。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體教學(xué)：利用多媒體課件，展示機(jī)器人行走的動(dòng)態(tài)效果，直觀地呈現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器反饋等原理，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）教學(xué)軟件：使用機(jī)器人編程軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行編程實(shí)踐，降低編程學(xué)習(xí)的難度，提高學(xué)習(xí)效率。

（3）實(shí)物展示：展示機(jī)器人行走的實(shí)物模型，讓學(xué)生更直觀地了解機(jī)器人行走的結(jié)構(gòu)和原理，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（4）網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資料，拓展學(xué)生的知識(shí)面，幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

（5）實(shí)驗(yàn)室資源：充分利用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，如3D打印機(jī)、激光切割機(jī)等，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握機(jī)器人行走制作工具的使用方法。

（6）教學(xué)視頻：制作教學(xué)視頻，展示機(jī)器人行走的制作過(guò)程，讓學(xué)生在課余時(shí)間自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解機(jī)器人行走的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問(wèn)或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)機(jī)器人行走內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確機(jī)器人行走教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保機(jī)器人行走教學(xué)過(guò)程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人行走的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問(wèn)題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入機(jī)器人行走學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的機(jī)器人行走基本原理，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問(wèn)題，檢查學(xué)生對(duì)舊知的掌握情況，為機(jī)器人行走新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解機(jī)器人行走的電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器反饋、控制系統(tǒng)等知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出機(jī)器人行走的重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理和編程技能的難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞機(jī)器人行走問(wèn)題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)機(jī)器人行走知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在機(jī)器人行走新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)機(jī)器人的行走重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)機(jī)器人行走知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決機(jī)器人行走問(wèn)題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與機(jī)器人行走內(nèi)容相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注機(jī)器人行走前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合機(jī)器人行走內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)機(jī)器人行走的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的機(jī)器人行走內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的機(jī)器人行走內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

（1）機(jī)器人行走相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀《機(jī)器人制作入門》、《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》等書籍，幫助學(xué)生深入了解機(jī)器人行走的原理和制作過(guò)程。

（2）在線課程：推薦學(xué)生觀看中國(guó)大學(xué)MOOC、網(wǎng)易云課堂等平臺(tái)上的機(jī)器人相關(guān)課程，如《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)器人編程與控制》等，提高學(xué)生的理論水平和實(shí)踐能力。

（3）機(jī)器人競(jìng)賽：鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)器人競(jìng)賽，如全國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽、RoboCup等，通過(guò)競(jìng)賽提高學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（4）機(jī)器人論壇和社區(qū)：引導(dǎo)學(xué)生加入機(jī)器人論壇和社區(qū)，如RobotCraze、RobotWare等，與其他愛好者交流學(xué)習(xí)，拓寬視野。

（5）機(jī)器人相關(guān)新聞和動(dòng)態(tài)：關(guān)注國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的新聞和動(dòng)態(tài)，了解機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.拓展建議

（1）組織機(jī)器人興趣小組：鼓勵(lì)學(xué)生組建機(jī)器人興趣小組，共同研究、探討機(jī)器人行走的原理和制作過(guò)程，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（2）開展機(jī)器人主題活動(dòng)：舉辦機(jī)器人制作、編程、競(jìng)賽等活動(dòng)，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。

（3）邀請(qǐng)專家講座：邀請(qǐng)機(jī)器人領(lǐng)域的專家進(jìn)行講座，為學(xué)生提供與專家面對(duì)面交流的機(jī)會(huì)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

（4）鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)器人夏令營(yíng)：推薦學(xué)生參加機(jī)器人夏令營(yíng)，與其他學(xué)生一起學(xué)習(xí)、制作機(jī)器人，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

（5）推薦優(yōu)秀學(xué)生參加機(jī)器人培訓(xùn)課程：選拔優(yōu)秀學(xué)生參加機(jī)器人培訓(xùn)課程，進(jìn)一步提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平。教學(xué)反思與總結(jié)回顧本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程，我對(duì)自己的教學(xué)方法、策略和管理等方面進(jìn)行了反思。在教學(xué)方法上，我采用了講授法、討論法和實(shí)驗(yàn)法，旨在幫助學(xué)生理解機(jī)器人行走的基本原理，掌握控制機(jī)器人行走的編程技能，并通過(guò)實(shí)踐操作提高學(xué)生的動(dòng)手能力。在教學(xué)策略上，我設(shè)計(jì)了預(yù)習(xí)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的思考和好奇心，并通過(guò)小組討論和實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和問(wèn)題解決能力。在教學(xué)管理上，我盡量營(yíng)造一個(gè)積極、活躍的課堂氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)和表達(dá)自己的觀點(diǎn)，同時(shí)也注意維持課堂秩序，確保教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行。

然而，在教學(xué)過(guò)程中也存在一些不足之處。例如，在講授電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理時(shí)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)電機(jī)的工作原理理解不夠透徹，導(dǎo)致在后續(xù)的編程和制作過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題。此外，在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，部分學(xué)生的操作不夠熟練，影響了實(shí)驗(yàn)效果。針對(duì)這些問(wèn)題，我將在今后的教學(xué)中采取以下改進(jìn)措施：

1.在講授電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理時(shí)，可以增加更多的實(shí)例和圖示，幫助學(xué)生更好地理解電機(jī)的工作原理。同時(shí)，在課堂練習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，可以提供更多的指導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握電機(jī)驅(qū)動(dòng)的技巧。

2.在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，可以提前對(duì)學(xué)生進(jìn)行操作技能的培訓(xùn)，確保學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熟練地進(jìn)行操作。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以安排學(xué)生互相幫助和指導(dǎo)，提高實(shí)驗(yàn)的效率和效果。重點(diǎn)題型整理1.題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述機(jī)器人行走的基本原理。

答案：機(jī)器人行走的基本原理包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器反饋和控制系統(tǒng)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)是機(jī)器人行走的動(dòng)力來(lái)源，傳感器反饋用于獲取環(huán)境信息，控制系統(tǒng)則根據(jù)傳感器反饋的信息控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行走。

2.題目：請(qǐng)說(shuō)明如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人行走。

答案：通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人行走的步驟如下：

（1）編寫程序，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

（2）編寫程序，通過(guò)傳感器獲取環(huán)境信息。

（3）編寫程序，根據(jù)傳感器反饋的信息調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行走。

3.題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述如何使用3D打印機(jī)制作機(jī)器人行走的零部件。

答案：使用3D打印機(jī)制作機(jī)器人行走的零部件的步驟如下：

（1）設(shè)計(jì)零部件的3D模型。

（2）將3D模型導(dǎo)入3D打印機(jī)軟件中，設(shè)置打印參數(shù)。

（3）啟動(dòng)3D打印機(jī)，打印出零部件。

4.題目：請(qǐng)說(shuō)明如何使用激光切割機(jī)制作機(jī)器人行走的零部件。

答案：使用激光切割機(jī)制作機(jī)器人行走的零部件的步驟如下：

（1）設(shè)計(jì)零部件的CAD圖紙。

（2）將CAD圖紙導(dǎo)入激光切割機(jī)軟件中，設(shè)置切割參數(shù)。

（3）啟動(dòng)激光切割機(jī)，切割出零部件。

5.題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述如何在機(jī)器人行走制作過(guò)程中進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作。

答案：在機(jī)器人行走制作過(guò)程中進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作的步驟如下：

（1）明確團(tuán)隊(duì)成員的分工和職責(zé)。

（2）團(tuán)隊(duì)成員之間保持良好的溝通和協(xié)作，共同解決問(wèn)題。

（3）鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員分享自己的觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)，相互學(xué)習(xí)。板書設(shè)計(jì)1.目的明確：板書設(shè)計(jì)應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容，突出本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握機(jī)器人行走的知識(shí)。

2.結(jié)構(gòu)清晰：板書設(shè)計(jì)應(yīng)具有清晰的層次結(jié)構(gòu)，將知識(shí)點(diǎn)按照邏輯順序排列，使學(xué)生能夠一目了然地了解教學(xué)內(nèi)容。

3.簡(jiǎn)潔明了：板書設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，突出重點(diǎn)，避免冗長(zhǎng)的文字描述，使學(xué)生能夠快速抓住關(guān)鍵信息。

4.準(zhǔn)確精煉：板書設(shè)計(jì)應(yīng)準(zhǔn)確精煉，使用規(guī)范的術(shù)語(yǔ)和符號(hào)，確保信息的準(zhǔn)確性和權(quán)威性。

5.概括性強(qiáng)：板書設(shè)計(jì)應(yīng)具有概括性強(qiáng)，能夠?qū)?fù)雜的內(nèi)容進(jìn)行提煉和概括，使學(xué)生能夠快速掌握核心知識(shí)。

6.藝術(shù)性和趣味性：板書設(shè)計(jì)應(yīng)具有一定的藝術(shù)性和趣味性，通過(guò)色彩、圖形、圖片等元素，增加板書的吸引力，激發(fā)學(xué)生