第2單元第7課《昂首闊步-紅外傳感器和機(jī)器人的避障行走》教學(xué)實(shí)錄 2023-2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)

第2單元第7課《昂首闊步--紅外傳感器和機(jī)器人的避障行走》教學(xué)實(shí)錄2023—2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)一、課程基本信息

1.課程名稱：初中信息技術(shù)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：九年級(jí)（3）班

3.授課時(shí)間：2023年5月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

本節(jié)課內(nèi)容選自2023—2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)第2單元第7課《昂首闊步--紅外傳感器和機(jī)器人的避障行走》。本節(jié)課主要介紹紅外傳感器的基本原理及其在機(jī)器人避障行走中的應(yīng)用，內(nèi)容包括紅外傳感器的特性、連接方式、編程方法以及實(shí)際操作演示。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.信息意識(shí)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)紅外傳感器在機(jī)器人避障行走中應(yīng)用的信息敏感性，提高學(xué)生對(duì)信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用認(rèn)識(shí)。

2.計(jì)算思維：通過(guò)紅外傳感器的編程實(shí)踐，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維和問(wèn)題解決能力，使其能夠運(yùn)用計(jì)算思維解決實(shí)際操作中的問(wèn)題。

3.信息倫理：引導(dǎo)學(xué)生理解并遵循信息技術(shù)的倫理規(guī)范，在利用紅外傳感器進(jìn)行機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)，注重保護(hù)個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)安全。三、教學(xué)策略與方法

1.情境教學(xué)

-情境導(dǎo)入：利用多媒體展示紅外傳感器在機(jī)器人避障中的實(shí)際應(yīng)用案例，如智能汽車避障、智能家居安防等，激發(fā)學(xué)生對(duì)紅外傳感器應(yīng)用的興趣。

-情境模擬：設(shè)置一個(gè)模擬場(chǎng)景，讓學(xué)生動(dòng)手搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人避障模型，并在模擬環(huán)境中進(jìn)行操作，觀察紅外傳感器的工作原理和效果。

2.互動(dòng)學(xué)習(xí)

-小組討論：將學(xué)生分成小組，每組針對(duì)紅外傳感器的編程和調(diào)試進(jìn)行討論，共同解決問(wèn)題，并分享各自的設(shè)計(jì)思路和解決方案。

-角色扮演：讓學(xué)生扮演機(jī)器人設(shè)計(jì)師和測(cè)試員的角色，通過(guò)角色扮演來(lái)體驗(yàn)紅外傳感器在機(jī)器人避障中的應(yīng)用，并討論可能遇到的問(wèn)題和解決方案。

3.反思與評(píng)價(jià)

-自我反思：課后要求學(xué)生反思在本節(jié)課中所學(xué)到的知識(shí)和技能，以及如何將這些知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。

-同伴評(píng)價(jià)：在小組討論和角色扮演后，組織學(xué)生進(jìn)行互評(píng)，評(píng)價(jià)同伴在解決問(wèn)題過(guò)程中的表現(xiàn)和成果，以此促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和評(píng)價(jià)能力的提升。四、教學(xué)方法與策略

1.選擇講授和案例研究相結(jié)合的教學(xué)方法，首先通過(guò)講授介紹紅外傳感器的基本原理和功能，然后通過(guò)案例分析讓學(xué)生了解其在機(jī)器人避障行走中的具體應(yīng)用。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生分組進(jìn)行紅外傳感器安裝和編程實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)際操作掌握機(jī)器人的避障行走技能，并以完成一個(gè)小型機(jī)器人避障項(xiàng)目作為學(xué)習(xí)成果的體現(xiàn)。

3.確定使用多媒體教學(xué)輔助，如播放紅外傳感器工作原理的動(dòng)畫(huà)、展示實(shí)際應(yīng)用的視頻等，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的直觀理解和興趣。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1.情境導(dǎo)入（5分鐘）

內(nèi)容：教師通過(guò)播放一段智能機(jī)器人避障行走的視頻，讓學(xué)生觀察機(jī)器人如何利用紅外傳感器避開(kāi)障礙物。視頻結(jié)束后，教師提出問(wèn)題：“你們知道這個(gè)機(jī)器人是如何做到自動(dòng)避障的嗎？”以此引發(fā)學(xué)生對(duì)紅外傳感器和機(jī)器人避障的興趣，為學(xué)習(xí)新課內(nèi)容做好鋪墊。

2.新知探索（20分鐘）

內(nèi)容：教師首先通過(guò)PPT展示紅外傳感器的工作原理和特性，讓學(xué)生了解其基本功能和用途。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)紅外傳感器的連接方式和編程方法，通過(guò)實(shí)際案例演示如何編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人避障程序。在此過(guò)程中，教師鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，并針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答。

教師展示一個(gè)已經(jīng)搭建好的機(jī)器人避障模型，并現(xiàn)場(chǎng)演示如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的避障行走。在演示過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注紅外傳感器的工作狀態(tài)以及機(jī)器人的行走軌跡。

3.互動(dòng)體驗(yàn)（15分鐘）

內(nèi)容：將學(xué)生分成若干小組，每組提供一個(gè)機(jī)器人避障套件。教師指導(dǎo)學(xué)生按照教材中的步驟，搭建機(jī)器人避障模型，并進(jìn)行編程。在操作過(guò)程中，教師鼓勵(lì)學(xué)生相互交流、合作，共同解決問(wèn)題。學(xué)生在實(shí)踐中感受紅外傳感器的工作原理，加深對(duì)機(jī)器人避障行走技能的理解。

教師在小組間巡回指導(dǎo)，針對(duì)學(xué)生在搭建和編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題提供幫助。同時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同的編程策略，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的避障效果。

4.實(shí)踐應(yīng)用（5分鐘）

內(nèi)容：教師組織學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人避障比賽，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中。比賽過(guò)程中，學(xué)生需要調(diào)整機(jī)器人避障程序，使其在限定時(shí)間內(nèi)完成避障任務(wù)。比賽結(jié)束后，教師邀請(qǐng)學(xué)生分享他們的成果和經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表?yè)P(yáng)。

教師總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)紅外傳感器在機(jī)器人避障行走中的重要作用，并鼓勵(lì)學(xué)生在課后繼續(xù)探索機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用。六、教學(xué)反思

這節(jié)課通過(guò)情境導(dǎo)入、新知探索、互動(dòng)體驗(yàn)和實(shí)踐應(yīng)用等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生了解了紅外傳感器在機(jī)器人避障行走中的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的信息意識(shí)和計(jì)算思維。從學(xué)生的反饋來(lái)看，他們對(duì)紅外傳感器的工作原理和編程方法有了更深入的理解，而且通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，提高了操作技能。但在教學(xué)過(guò)程中，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于編程部分仍感到有些困難，未來(lái)我需要更多地關(guān)注這部分學(xué)生，提供更多的個(gè)別輔導(dǎo)，以確保每個(gè)學(xué)生都能跟上課程的進(jìn)度。七、教學(xué)評(píng)估與改進(jìn)

評(píng)估方式：我對(duì)學(xué)生的評(píng)估主要基于幾個(gè)方面。首先是課堂表現(xiàn)，我注意到學(xué)生們?cè)谇榫硨?dǎo)入環(huán)節(jié)表現(xiàn)出較高的興趣和參與度，能夠積極回答問(wèn)題和參與討論。在互動(dòng)體驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生們分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，大多數(shù)能夠按照教材指導(dǎo)完成搭建和編程任務(wù)，表現(xiàn)出良好的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。作業(yè)完成情況方面，我布置了一些紅外傳感器編程的練習(xí)題，學(xué)生們提交的作業(yè)普遍完成得不錯(cuò)，能夠準(zhǔn)確理解編程邏輯。至于實(shí)踐活動(dòng)參與度，學(xué)生們?cè)跈C(jī)器人避障比賽中都積極參與，展示了自己的作品，也樂(lè)于分享自己的經(jīng)驗(yàn)和遇到的問(wèn)題。

改進(jìn)策略：根據(jù)評(píng)估結(jié)果，我認(rèn)為有幾個(gè)方面需要改進(jìn)。首先，對(duì)于課堂表現(xiàn)較好的學(xué)生，我打算提供一些更具挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，以進(jìn)一步提高他們的計(jì)算思維能力。對(duì)于在編程方面遇到困難的學(xué)生，我計(jì)劃在課后提供更多的個(gè)別輔導(dǎo)，確保他們能夠跟上課程的進(jìn)度。另外，我注意到一些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中對(duì)于傳感器的調(diào)試還不夠熟練，我計(jì)劃在下一節(jié)課中增加一些傳感器調(diào)試的練習(xí)，讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)動(dòng)手實(shí)踐。

我也打算調(diào)整教學(xué)方法，增加一些互動(dòng)性更強(qiáng)的活動(dòng)，比如組織學(xué)生進(jìn)行紅外傳感器應(yīng)用的小組競(jìng)賽，這樣可以激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，同時(shí)也能夠通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。此外，我還會(huì)根據(jù)學(xué)生的反饋，適時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，確保教學(xué)內(nèi)容既能覆蓋課本知識(shí)，又能夠照顧到學(xué)生的實(shí)際接受能力。

在關(guān)注學(xué)生個(gè)體差異方面，我會(huì)根據(jù)學(xué)生的興趣和特長(zhǎng)，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和建議。對(duì)于那些對(duì)機(jī)器人技術(shù)特別感興趣的學(xué)生，我會(huì)鼓勵(lì)他們參加相關(guān)的課外活動(dòng)和競(jìng)賽，以拓寬他們的視野和提升他們的技能。通過(guò)這些改進(jìn)措施，我相信能夠進(jìn)一步提高教學(xué)效果，讓每個(gè)學(xué)生都能在信息技術(shù)課上取得進(jìn)步。八、評(píng)價(jià)與反饋機(jī)制

1.過(guò)程評(píng)價(jià)：在小組討論和角色扮演活動(dòng)中，我會(huì)密切觀察學(xué)生的參與度，及時(shí)給予他們積極的反饋。對(duì)于主動(dòng)發(fā)言、提出創(chuàng)意解決方案的學(xué)生，我會(huì)給予肯定和鼓勵(lì)，幫助他們建立自信心。對(duì)于參與度較低的學(xué)生，我會(huì)私下詢問(wèn)他們的困難和顧慮，并提供個(gè)性化的指導(dǎo)，確保他們能夠融入學(xué)習(xí)過(guò)程。

2.成果評(píng)價(jià)：在學(xué)生完成個(gè)人行動(dòng)計(jì)劃后，我會(huì)仔細(xì)檢查他們的成果，并提供具體的評(píng)價(jià)。我鼓勵(lì)學(xué)生之間相互分享自己的行動(dòng)計(jì)劃和執(zhí)行結(jié)果，以便他們能夠互相學(xué)習(xí)和借鑒。我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)創(chuàng)意和實(shí)踐的結(jié)合，對(duì)有創(chuàng)新點(diǎn)的作品給予