全國粵教清華版初中信息技術九年級下冊第2單元第7課《昂首闊步-紅外傳感器和機器人的行走》說課稿

全國粵教清華版初中信息技術九年級下冊第2單元第7課《昂首闊步——紅外傳感器和機器人的行走》說課稿學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(nèi)容為全國粵教清華版初中信息技術九年級下冊第2單元第7課《昂首闊步——紅外傳感器和機器人的行走》。本節(jié)課將介紹紅外傳感器的基本原理、應用及其在機器人行走過程中的作用，引導學生通過實踐操作，掌握紅外傳感器的基本使用方法，并實現(xiàn)機器人簡單的自動行走。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課基于學生已學習的機器人基礎知識，進一步拓展紅外傳感器的應用。教材中涉及了紅外傳感器的工作原理、安裝與調(diào)試，以及紅外傳感器在機器人行走過程中的作用，與學生在前一課學習的機器人傳感器知識緊密相連，有助于學生更好地理解和掌握紅外傳感器的使用。核心素養(yǎng)目標1.信息意識：培養(yǎng)學生對紅外傳感器在機器人行走中應用的信息敏感度，提高學生對信息技術在現(xiàn)實生活中應用的認識。

2.計算思維：通過紅外傳感器的工作原理學習，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，發(fā)展邏輯思維和創(chuàng)造性思維。

3.信息倫理：教育學生在使用紅外傳感器和機器人技術時，遵循道德規(guī)范，尊重他人隱私，維護網(wǎng)絡安全。

4.合作與實踐：通過小組合作完成紅外傳感器的安裝與調(diào)試，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和動手實踐能力。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了機器人基礎知識和簡單的傳感器應用，了解機器人的基本結構和編程原理，能夠進行基礎的機器人操控和調(diào)試。

2.學習興趣：學生對機器人制作和編程具有濃厚的興趣，對于能夠親手制作并操控機器人的實踐活動充滿熱情。學習能力：學生在邏輯思維和動手操作方面具有一定的能力，能夠跟隨老師的步驟進行實踐操作。學習風格：學生偏好通過實際操作和小組合作來學習新知識，對于理論知識的接受程度相對較低。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：理解紅外傳感器的工作原理可能會感到抽象，需要通過具體的實例和操作來加深理解；在紅外傳感器的安裝與調(diào)試過程中，可能會遇到技術細節(jié)問題，需要耐心和細致的指導；此外，學生在編寫機器人行走程序時可能會遇到邏輯錯誤，需要培養(yǎng)他們的問題解決能力和程序調(diào)試技巧。教學資源準備1.教材：確保每位學生都配備了全國粵教清華版初中信息技術九年級下冊教材。

2.輔助材料：收集紅外傳感器工作原理的動畫、機器人的實際應用案例視頻，以及相關的圖表和圖片，以便于課堂展示和講解。

3.實驗器材：準備足夠的紅外傳感器模塊、連接線、機器人模型等，并提前檢查其功能是否正常，確保實驗安全有序進行。

4.教室布置：將教室分為小組討論區(qū)，每組配備實驗操作臺，確保學生能夠方便地進行實驗操作和交流討論。教學過程設計一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設情境：播放一段機器人足球比賽的精彩視頻，展示機器人如何通過傳感器來避障和行走。

2.提出問題：詢問學生視頻中機器人的避障行走是如何實現(xiàn)的，引導學生思考傳感器在機器人行走中的作用。

3.學生討論：分組討論，每組分享自己的看法，教師總結并引出本節(jié)課的主題。

二、講授新課（15分鐘）

1.紅外傳感器工作原理講解：通過動畫演示和板書，詳細講解紅外傳感器的構造、工作原理及其在機器人中的應用。

2.機器人行走原理介紹：講解機器人行走的基本原理，以及紅外傳感器在其中的作用。

3.案例分析：分析教材中的紅外傳感器應用案例，讓學生理解紅外傳感器在實際中的具體應用。

三、鞏固練習（10分鐘）

1.分組實驗：每組學生使用紅外傳感器和機器人模型進行實踐操作，實現(xiàn)簡單的避障行走。

2.實驗指導：教師在旁指導，幫助學生解決實驗中遇到的問題。

3.成果分享：每組學生展示實驗成果，教師點評并給予反饋。

四、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.課堂提問：教師提問關于紅外傳感器的工作原理和機器人行走的相關問題，學生回答。

2.小組討論：針對提出的問題，學生分組討論，教師巡回指導。

3.分享交流：每組選派代表分享討論成果，教師總結并強調(diào)重點。

五、創(chuàng)新環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)意設計：鼓勵學生思考如何將紅外傳感器應用于其他場景，如智能家居、環(huán)境監(jiān)測等。

2.設計展示：學生展示自己的創(chuàng)意設計，教師評價并給予建議。

六、課堂總結（5分鐘）

1.教師總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)紅外傳感器在機器人行走中的重要作用。

2.學生反饋：學生分享本節(jié)課的學習收獲，教師點評并給予鼓勵。

七、布置作業(yè)（5分鐘）

1.教師布置與紅外傳感器和機器人行走相關的練習題，要求學生課后完成。

2.提醒學生復習本節(jié)課的內(nèi)容，為下一節(jié)課的學習做好準備。

總用時：45分鐘教學資源拓展拓展資源：

1.紅外傳感器技術在不同領域的應用案例，如智能家居、醫(yī)療監(jiān)測、工業(yè)自動化等。

2.機器人行走的數(shù)學模型和物理原理，包括運動學分析、動力學分析等。

3.機器人編程語言和開發(fā)環(huán)境介紹，如Arduino、Python等。

4.機器人競賽項目介紹，如FLL（FirstLEGOLeague）、VEXRoboticsCompetition等。

5.機器人控制算法，包括PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。

6.機器人傳感器種類及其在機器人系統(tǒng)中的應用，如觸覺傳感器、視覺傳感器等。

7.機器人倫理和安全規(guī)范，包括機器人使用中的隱私保護、機器人傷害事故處理等。

拓展建議：

1.鼓勵學生閱讀有關紅外傳感器在現(xiàn)實生活應用的文章和書籍，了解其廣泛的應用前景。

2.引導學生通過在線課程或工作坊學習機器人編程語言，如Arduino編程，提高學生的實際操作能力。

3.鼓勵學生參加機器人相關的競賽，如FLL或VEX，通過實踐提高解決實際問題的能力。

4.建議學生通過數(shù)學和物理知識的學習，深入理解機器人行走的數(shù)學模型和物理原理。

5.提供機器人控制算法的學習資源，讓學生了解并嘗試編寫簡單的控制程序。

6.組織學生參觀工業(yè)自動化生產(chǎn)線，了解傳感器和機器人在工業(yè)中的應用。

7.教育學生關注機器人倫理和安全規(guī)范，確保在使用機器人技術時能夠遵守相關法律法規(guī)。教學反思與改進在完成《昂首闊步——紅外傳感器和機器人的行走》這一課的教學后，我進行了深刻的反思，以期評估教學效果并識別需要改進的地方。

首先，我發(fā)現(xiàn)學生在理解紅外傳感器的工作原理方面普遍存在困難。盡管我使用了動畫和板書來講解，但部分學生仍然難以將抽象的原理與實際操作相結合。為此，我計劃在未來的教學中增加更多的實物演示和互動環(huán)節(jié)，比如讓學生親自拆解紅外傳感器，觀察其內(nèi)部結構，以增強他們的直觀感受。

其次，學生在編寫機器人行走程序時，遇到了一些邏輯上的挑戰(zhàn)。我注意到，盡管學生們能夠跟隨我的步驟完成程序編寫，但他們對于程序背后的邏輯理解不夠深入。為了解決這個問題，我打算設計一些更具有挑戰(zhàn)性的編程任務，讓學生在解決實際問題的過程中加深對程序邏輯的理解。

在鞏固練習環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學生們的參與度非常高，但小組之間的成果差異較大。這提示我在今后的教學中，需要更加細致地指導學生，特別是在實驗操作的細節(jié)上，確保每個小組都能夠達到基本的教學目標。

此外，我也注意到課堂提問環(huán)節(jié)的互動效果不如預期。有些學生對于提問感到緊張，不愿意主動回答問題。我計劃通過創(chuàng)建更加輕松的學習氛圍，鼓勵學生積極參與課堂討論，比如引入小組競賽機制，讓學生在小組內(nèi)部討論后選派代表回答問題，這樣可以降低個體的緊張感，同時也能促進團隊合作。

針對以上反思，我制定了以下改進措施：

1.增加實物演示和互動環(huán)節(jié)，讓學生更直觀地理解紅外傳感器的工作原理。

2.設計更具挑戰(zhàn)性的編程任務，促進學生深入理解程序邏輯。

3.提供更細致的實驗操作指導，確保所有學生都能夠達到教學目標。

4.創(chuàng)建輕松的學習氛圍，引入小組競賽機制，鼓勵學生積極參與課堂討論。內(nèi)容邏輯關系①紅外傳感器的工作原理

-重點知識點：紅外傳感器的工作原理、紅外線的特性、傳感器的基本構造。

-重點詞語：發(fā)射器、接收器、反射、折射、調(diào)制。

-重點句子：紅外傳感器通過發(fā)射紅外線并接收反射回來的信號來檢測障礙物的存在。

②機器人的行走原理

-重點知識點：機器人行走的基本原理、紅外傳感器在機器人行走中的作用、機器人行走的數(shù)學模型。

-重點詞語：步態(tài)、傳感器融合、運動控制、動