全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第七節(jié)《制作循跡機器人》說課稿

全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第七節(jié)《制作循跡機器人》說課稿學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課為全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第七節(jié)《制作循跡機器人》。本節(jié)課主要內(nèi)容包括：認(rèn)識循跡機器人的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)習(xí)使用Arduino編程軟件進(jìn)行循跡編程，以及動手制作一個簡單的循跡機器人。具體內(nèi)容包括：

1.循跡機器人的定義及基本結(jié)構(gòu)。

2.循跡機器人工作原理的介紹。

3.Arduino編程軟件的使用方法。

4.編寫循跡程序并進(jìn)行調(diào)試。

5.制作一個簡單的循跡機器人。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.提升學(xué)生的信息意識，使其能夠主動關(guān)注循跡機器人的應(yīng)用場景和實際價值。

2.培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，通過編寫循跡程序鍛煉邏輯思維和問題解決能力。

3.增強學(xué)生的動手實踐能力，通過制作循跡機器人提高創(chuàng)新意識和團(tuán)隊協(xié)作能力。

4.培養(yǎng)學(xué)生的信息倫理素養(yǎng)，使其在使用信息技術(shù)產(chǎn)品時，關(guān)注社會、環(huán)境和法律因素。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

-學(xué)生已經(jīng)了解了Arduino編程的基礎(chǔ)知識。

-學(xué)生具備簡單的電路連接和電子元件使用經(jīng)驗。

-學(xué)生對機器人的基本概念有初步的認(rèn)識。

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

-學(xué)生對制作機器人充滿興趣，尤其是動手實踐環(huán)節(jié)。

-學(xué)生具備一定的邏輯思維能力和問題解決能力，能夠跟隨指導(dǎo)完成編程任務(wù)。

-學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的喜歡獨立思考，有的傾向于團(tuán)隊合作。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-學(xué)生可能對Arduino編程軟件的使用不夠熟練，需要額外的指導(dǎo)和練習(xí)。

-在編寫循跡程序時，可能會遇到邏輯錯誤或程序調(diào)試問題。

-在制作循跡機器人過程中，可能會遇到電路連接問題或傳感器調(diào)試難題。

-學(xué)生可能對循跡算法的理解不夠深入，需要通過實例和實際操作來加深理解。教學(xué)資源-硬件資源：Arduino開發(fā)板、傳感器模塊、電機驅(qū)動模塊、循跡車套件、連接線、電源

-軟件資源：Arduino編程軟件

-課程平臺：學(xué)校信息技術(shù)實驗室、教室多媒體設(shè)備

-信息化資源：教學(xué)PPT、編程示例代碼、教學(xué)視頻

-教學(xué)手段：小組合作學(xué)習(xí)、問題驅(qū)動學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)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)：通過班級微信群發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括Arduino編程軟件的基本使用教程和循跡機器人的原理介紹。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：設(shè)計問題如“循跡機器人是如何識別路徑的？”和“Arduino編程軟件中的循環(huán)語句如何使用？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過微信群的反饋和在線平臺的預(yù)習(xí)記錄，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)生按照要求閱讀資料，理解Arduino編程和循跡機器人的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，學(xué)生獨立思考并記錄疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至平臺。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生自主探索，提高自學(xué)能力。

-信息技術(shù)手段：利用微信群和在線平臺進(jìn)行資源分享和進(jìn)度監(jiān)控。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過展示一個簡單的循跡機器人視頻，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識點：詳細(xì)講解Arduino編程中的循環(huán)語句和條件判斷，以及循跡機器人的硬件連接。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學(xué)生探討如何編寫循跡程序。

-解答疑問：對學(xué)生在編程和硬件連接中遇到的問題進(jìn)行解答。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學(xué)生分組討論，嘗試編寫循跡程序。

-提問與討論：學(xué)生提出自己的疑問，并與同學(xué)討論解決方案。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解，幫助學(xué)生理解編程邏輯和硬件連接。

-實踐活動法：通過動手實踐，讓學(xué)生掌握循跡機器人的制作和編程。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置編寫一個復(fù)雜循跡程序的作業(yè)，鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。

-提供拓展資源：提供相關(guān)的編程網(wǎng)站和書籍，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給出反饋和改進(jìn)建議。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)，獨立完成作業(yè)。

-拓展學(xué)習(xí)：利用提供的資源，學(xué)生進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和探索。

-反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗和不足。

教學(xué)方法/手段/資源：

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

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思，提升學(xué)習(xí)能力。

本節(jié)課的重難點在于理解和運用Arduino編程軟件進(jìn)行循跡程序的編寫，以及循跡機器人的硬件連接和調(diào)試。通過課前預(yù)習(xí)、課堂實踐和課后拓展，學(xué)生能夠逐步掌握這些技能。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《Arduino入門到精通》：深入了解Arduino編程和硬件應(yīng)用。

-《智能機器人制作與編程》：學(xué)習(xí)更多關(guān)于機器人制作和編程的知識。

-《傳感器應(yīng)用技術(shù)》：探討不同類型傳感器的工作原理和應(yīng)用案例。

-《循跡算法原理與實踐》：研究循跡算法的原理和實際應(yīng)用。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-Arduino編程進(jìn)階：學(xué)習(xí)使用Arduino編程軟件進(jìn)行更復(fù)雜的程序編寫，如多任務(wù)處理、無線通信等。

-硬件拓展：探索不同類型傳感器和執(zhí)行器的使用，例如超聲波傳感器、紅外傳感器、伺服電機等。

-機器人控制算法：學(xué)習(xí)PID控制、模糊控制等算法，提高機器人控制的精度和穩(wěn)定性。

-實際應(yīng)用案例：研究循跡機器人在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，如物流搬運、環(huán)境監(jiān)測等。

-創(chuàng)新設(shè)計：鼓勵學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，設(shè)計并制作具有創(chuàng)新性的機器人項目。

-參與競賽：參加全國或地區(qū)性的機器人競賽，如RoboCup、FLL等，與其他團(tuán)隊交流學(xué)習(xí)。

-社會實踐：結(jié)合社會需求，將機器人技術(shù)應(yīng)用于社區(qū)服務(wù)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。

-學(xué)術(shù)研究：查閱相關(guān)學(xué)術(shù)論文，了解循跡機器人研究的最新進(jìn)展。

-技術(shù)分享：在班級或?qū)W校的科技活動中，分享自己的學(xué)習(xí)心得和項目成果。

-**Arduino編程進(jìn)階**：

-學(xué)習(xí)使用串口通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

-掌握中斷編程，實現(xiàn)響應(yīng)外部事件的能力。

-學(xué)習(xí)使用Arduino庫，如Wire庫進(jìn)行I2C通信。

-**硬件拓展**：

-了解不同類型傳感器的原理，如光敏傳感器、熱敏傳感器等。

-學(xué)習(xí)使用電機驅(qū)動板，如L298N，控制電機速度和方向。

-探索步進(jìn)電機和伺服電機的控制方法。

-**機器人控制算法**：

-學(xué)習(xí)PID控制算法，實現(xiàn)更精確的速度和位置控制。

-了解模糊控制原理，應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)控制。

-**實際應(yīng)用案例**：

-研究自動化倉庫中的貨物搬運機器人。

-探索農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中用于農(nóng)藥噴灑的無人機。

-**創(chuàng)新設(shè)計**：

-設(shè)計一個能夠自主避開障礙物的循跡機器人。

-開發(fā)一個基于循跡機器人的智能巡檢系統(tǒng)。

-**參與競賽**：

-準(zhǔn)備RoboCup競賽中的循跡機器人項目。

-參加FLL競賽，與其他團(tuán)隊合作解決實際問題。

-**社會實踐**：

-使用循跡機器人進(jìn)行社區(qū)環(huán)境監(jiān)測。

-將機器人技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保項目，如垃圾分類。

-**學(xué)術(shù)研究**：

-閱讀最新的機器人技術(shù)研究論文。

-參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的研究項目，貢獻(xiàn)自己的力量。

-**技術(shù)分享**：

-在學(xué)校的科技節(jié)上展示自己的機器人項目。

-通過社交媒體分享學(xué)習(xí)心得和項目進(jìn)展。內(nèi)容邏輯關(guān)系①制作循跡機器人的基礎(chǔ)知識

-重點知識點：循跡機器人的定義、基本結(jié)構(gòu)、工作原理

-重點詞：循跡、傳感器、控制器、驅(qū)動器

-重點句：循跡機器人通過傳感器識別路徑，控制器處理信息，驅(qū)動器控制電機行駛。

②Arduino編程軟件的使用

-重點知識點：Arduino編程環(huán)境、編程語言、基本語法

-重點詞：ArduinoIDE、編程語句、循環(huán)、條件判斷

-重點句：使用Arduino編程軟件編寫程序，通過循環(huán)和條件判斷實現(xiàn)機器人的循跡功能。

③循跡機器人的制作與調(diào)試

-重點知識點：硬件連接、程序上傳、循跡調(diào)試

-重點詞：硬件模塊、電路連接、程序調(diào)試、循跡效果

-重點句：正確連接硬件模塊，上傳編寫好的程序，通過調(diào)試優(yōu)化循跡效果。教學(xué)反思這節(jié)課《制作循跡機器人》已經(jīng)圓滿結(jié)束，我感到非常欣慰，但也有些地方值得反思和改進(jìn)。

首先，關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，我覺得整體上還是符合學(xué)生的認(rèn)知水平的。通過導(dǎo)入視頻激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們對循跡機器人有了直觀的認(rèn)識。但在講解Arduino編程部分，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于編程概念的理解還是有些困難，尤其是循環(huán)和條件判斷這兩個核心概念。下次我會嘗試用更生動的例子來解釋這些概念，讓學(xué)生更容易理解。

其次，在課堂實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生們的參與度非常高，大家分組合作，積極討論，嘗試編寫循跡程序。但是我也注意到，有些小組在硬件連接上遇到了一些問題，導(dǎo)致他們無法順利進(jìn)行編程實踐。這讓我意識到，下次在課前我需要更詳細(xì)地檢查每個小組的硬件設(shè)備，確保它們都能正常工作，避免影響課堂進(jìn)度。

另外，在解答疑問環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)雖然我盡力回答了學(xué)生提出的問題，但可能由于時間有限，有些問題并沒有得到充分的討論。我覺得可以適當(dāng)延長課堂上的問答時間，讓學(xué)生有更多機會提出疑問，同時也能讓其他學(xué)生參與到解答過程中，提高課堂的互動性。

在課后作業(yè)方面，我布置了一個編寫復(fù)雜循跡程序的作業(yè)，目的是