第4單元第17課《自動(dòng)跟蹤-紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用》說課稿 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4單元第17課《自動(dòng)跟蹤--紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用》說課稿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)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：《自動(dòng)跟蹤--紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用》

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：初中信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)

3.授課時(shí)間：2023—2024學(xué)年

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力。通過學(xué)習(xí)紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用，學(xué)生將提升對(duì)信息技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用敏感度，培養(yǎng)利用信息技術(shù)解決問題的思維習(xí)慣。同時(shí)，通過動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)生能夠掌握傳感器的使用方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為將來的科技探索和創(chuàng)新發(fā)展打下基礎(chǔ)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解并掌握紅外傳感器和碰撞傳感器的工作原理及其在自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用。具體包括以下細(xì)節(jié)：

-紅外傳感器的基本原理和功能：如何檢測(cè)物體的距離，以及其在自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中的作用。

-碰撞傳感器的原理和功能：如何檢測(cè)碰撞，以及在自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中如何利用碰撞信息調(diào)整行進(jìn)方向。

-編程邏輯的構(gòu)建：如何通過編程實(shí)現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)讀取和處理，以及如何根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)控制機(jī)器人行動(dòng)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)主要包括以下方面：

-紅外傳感器和碰撞傳感器的集成應(yīng)用：學(xué)生可能會(huì)難以理解如何將兩種傳感器結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤的功能。例如，如何根據(jù)紅外傳感器的距離數(shù)據(jù)和碰撞傳感器的碰撞信號(hào)，編寫控制程序，使機(jī)器人能夠在跟蹤目標(biāo)時(shí)避免碰撞。

-編程思維的轉(zhuǎn)換：學(xué)生可能習(xí)慣了順序編程，而對(duì)于條件判斷、循環(huán)控制等編程邏輯的運(yùn)用可能不夠熟練，這會(huì)影響他們編寫出有效的自動(dòng)跟蹤程序。

-實(shí)踐操作中的問題解決：在實(shí)踐操作中，學(xué)生可能會(huì)遇到傳感器數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、程序運(yùn)行不穩(wěn)定等問題，需要教師引導(dǎo)學(xué)生分析原因并解決問題。例如，如何調(diào)整傳感器參數(shù)以提高檢測(cè)準(zhǔn)確性，如何調(diào)試程序以消除錯(cuò)誤。四、教學(xué)資源-軟件資源：編程軟件（如ArduinoIDE）、傳感器控制庫

-硬件資源：紅外傳感器、碰撞傳感器、微控制器（如Arduino板）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、連接線、機(jī)器人模型或小車模型

-課程平臺(tái)：校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：教學(xué)PPT、教學(xué)視頻、傳感器原理動(dòng)畫、編程示例代碼

-教學(xué)手段：小組討論、問題驅(qū)動(dòng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)演示、動(dòng)手實(shí)踐五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

-開場(chǎng)提問：“你們?cè)谏钪杏袥]有見過自動(dòng)跟蹤的設(shè)備或機(jī)器人？它們是如何工作的？”

-展示一些關(guān)于自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例，如自動(dòng)跟隨的清潔機(jī)器人、無人駕駛車輛等，讓學(xué)生初步感受自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的魅力和實(shí)用性。

-簡短介紹自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的基本概念、組成部分和原理。

過程：

-講解自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的定義，包括其主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域。

-詳細(xì)介紹自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的組成部分，如紅外傳感器、碰撞傳感器、微控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

-通過實(shí)例或案例，讓學(xué)生更好地理解自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的工作原理。

3.自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的特性和重要性。

過程：

-選擇幾個(gè)典型的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)案例進(jìn)行分析，如智能家居中的自動(dòng)跟蹤清潔機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化中的物料搬運(yùn)機(jī)器人等。

-詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)、工作原理和意義，讓學(xué)生全面了解自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的多樣性或復(fù)雜性。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)解決實(shí)際問題。

-小組討論：讓學(xué)生分組討論自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在未來可能的發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

-將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如傳感器優(yōu)化、系統(tǒng)穩(wěn)定性提升等。

-小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

-每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

-各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

-其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

-教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的重要性和意義。

過程：

-簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的基本概念、組成部分、案例分析等。

-強(qiáng)調(diào)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)應(yīng)用的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

1.知識(shí)掌握方面：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述紅外傳感器和碰撞傳感器的工作原理，理解它們?cè)谧詣?dòng)跟蹤系統(tǒng)中的作用。

-學(xué)生掌握了如何通過編程軟件（如ArduinoIDE）來控制傳感器，以及如何將傳感器數(shù)據(jù)應(yīng)用于實(shí)際的控制邏輯中。

-學(xué)生了解了自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的基本組成部分，如微控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等，并能夠描述它們?cè)谙到y(tǒng)中的作用。

2.技能提升方面：

-學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐，提高了對(duì)傳感器的操作能力，能夠獨(dú)立連接傳感器并讀取數(shù)據(jù)。

-學(xué)生在編程過程中，鍛煉了邏輯思維和問題解決能力，能夠編寫出簡單的自動(dòng)跟蹤程序。

-學(xué)生通過小組討論和課堂展示，提升了團(tuán)隊(duì)合作和公眾表達(dá)能力。

3.創(chuàng)新意識(shí)方面：

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不斷提出新的想法和改進(jìn)措施，如優(yōu)化傳感器布局、改進(jìn)控制算法等。

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)原理應(yīng)用到其他領(lǐng)域，如智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等，展現(xiàn)出良好的創(chuàng)新意識(shí)。

4.應(yīng)用能力方面：

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，如設(shè)計(jì)并制作一個(gè)自動(dòng)跟蹤的小車模型。

-學(xué)生能夠分析自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的問題，并提出解決方案。

5.理解深化方面：

-學(xué)生通過案例分析和小組討論，加深了對(duì)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用和理解。

-學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度等方面的重要性。

6.學(xué)習(xí)態(tài)度方面：

-學(xué)生對(duì)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)表現(xiàn)出濃厚的興趣，積極參與課堂討論和實(shí)踐操作。

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，能夠主動(dòng)尋求解決問題的方法。七、反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試通過引入實(shí)際案例和生活中的應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生能夠更直觀地理解自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，這種方式有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2.我采用了小組合作和問題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生在討論中積極思考，提出問題和解決方案，這種方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新思維。

3.在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，我讓學(xué)生親自動(dòng)手搭建自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)模型，并通過編程實(shí)現(xiàn)其功能，這種hands-on的教學(xué)方式有助于鞏固理論知識(shí)，并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)編程邏輯的理解不夠深入，導(dǎo)致在編寫程序時(shí)遇到困難。這可能是因?yàn)槲以谥v解編程概念時(shí)沒有充分考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)差異。

2.在小組討論環(huán)節(jié)，一些學(xué)生參與度不高，可能是因?yàn)橛懻撝黝}設(shè)置不夠吸引他們，或者是我沒有很好地激發(fā)他們的討論熱情。

3.在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，我發(fā)現(xiàn)單一的成果展示和點(diǎn)評(píng)方式可能無法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，需要更加多元化的評(píng)價(jià)方式來評(píng)估學(xué)生的綜合能力。

（三）改進(jìn)措施

1.針對(duì)編程邏輯理解的問題，我計(jì)劃在課堂上增加更多的編程示例和實(shí)際操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中逐漸掌握編程技巧。同時(shí)，我會(huì)根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，確保每個(gè)學(xué)生都能夠跟上進(jìn)度。

2.為了提高小組討論的參與度，我會(huì)提前準(zhǔn)備更加有趣和貼近實(shí)際的討論主題，并在討論過程中適時(shí)引導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)發(fā)表自己的觀點(diǎn)。

3.在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，我將引入更多的評(píng)價(jià)維度，如課堂表現(xiàn)、小組合作情況、實(shí)踐操作能力等，以及采用同行評(píng)審和學(xué)生自我評(píng)價(jià)等方式，以更全面地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。此外，我還會(huì)考慮與家長溝通，了解學(xué)生在家的學(xué)習(xí)情況，以便更好地指導(dǎo)教學(xué)。八、板書設(shè)計(jì)1.自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的基本概念和組成部分

①自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的定義和應(yīng)用領(lǐng)域

②紅外傳感器的工作原理和功能

③碰撞傳感器的原理和作用

2.自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的工作原理

①傳感器數(shù)據(jù)的讀取與處理

②控制算法的實(shí)現(xiàn)

③行星機(jī)構(gòu)或驅(qū)動(dòng)模塊的響應(yīng)

3.