全國(guó)粵教清華版初中信息技術(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)器人的行走》說(shuō)課稿

全國(guó)粵教清華版初中信息技術(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)器人的行走》說(shuō)課稿學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為全國(guó)粵教清華版初中信息技術(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)器人的行走》。本節(jié)課將介紹紅外傳感器的基本原理、應(yīng)用及其在機(jī)器人行走過(guò)程中的作用，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作，掌握紅外傳感器的基本使用方法，并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人簡(jiǎn)單的自動(dòng)行走。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課基于學(xué)生已學(xué)習(xí)的機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)一步拓展紅外傳感器的應(yīng)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(jī)器人行走過(guò)程中的作用，與學(xué)生在前一課學(xué)習(xí)的機(jī)器人傳感器知識(shí)緊密相連，有助于學(xué)生更好地理解和掌握紅外傳感器的使用。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)器人行走中應(yīng)用的信息敏感度，提高學(xué)生對(duì)信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。

2.計(jì)算思維：通過(guò)紅外傳感器的工作原理學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)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(xué)生在使用紅外傳感器和機(jī)器人技術(shù)時(shí)，遵循道德規(guī)范，尊重他人隱私，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。

4.合作與實(shí)踐：通過(guò)小組合作完成紅外傳感器的安裝與調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)和簡(jiǎn)單的傳感器應(yīng)用，了解機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和編程原理，能夠進(jìn)行基礎(chǔ)的機(jī)器人操控和調(diào)試。

2.學(xué)習(xí)興趣：學(xué)生對(duì)機(jī)器人制作和編程具有濃厚的興趣，對(duì)于能夠親手制作并操控機(jī)器人的實(shí)踐活動(dòng)充滿(mǎn)熱情。學(xué)習(xí)能力：學(xué)生在邏輯思維和動(dòng)手操作方面具有一定的能力，能夠跟隨老師的步驟進(jìn)行實(shí)踐操作。學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生偏好通過(guò)實(shí)際操作和小組合作來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí)，對(duì)于理論知識(shí)的接受程度相對(duì)較低。

3.學(xué)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(huì)感到抽象，需要通過(guò)具體的實(shí)例和操作來(lái)加深理解；在紅外傳感器的安裝與調(diào)試過(guò)程中，可能會(huì)遇到技術(shù)細(xì)節(jié)問(wèn)題，需要耐心和細(xì)致的指導(dǎo)；此外，學(xué)生在編寫(xiě)機(jī)器人行走程序時(shí)可能會(huì)遇到邏輯錯(cuò)誤，需要培養(yǎng)他們的問(wèn)題解決能力和程序調(diào)試技巧。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都配備了全國(guó)粵教清華版初中信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)教材。

2.輔助材料：收集紅外傳感器工作原理的動(dòng)畫(huà)、機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用案例視頻，以及相關(guān)的圖表和圖片，以便于課堂展示和講解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備足夠的紅外傳感器模塊、連接線(xiàn)、機(jī)器人模型等，并提前檢查其功能是否正常，確保實(shí)驗(yàn)安全有序進(jìn)行。

4.教室布置：將教室分為小組討論區(qū)，每組配備實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生能夠方便地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和交流討論。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

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

2.提出問(wèn)題：詢(xún)問(wèn)學(xué)生視頻中機(jī)器人的避障行走是如何實(shí)現(xiàn)的，引導(dǎo)學(xué)生思考傳感器在機(jī)器人行走中的作用。

3.學(xué)生討論：分組討論，每組分享自己的看法，教師總結(jié)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(guò)動(dòng)畫(huà)演示和板書(shū)，詳細(xì)講解紅外傳感器的構(gòu)造、工作原理及其在機(jī)器人中的應(yīng)用。

2.機(jī)器人行走原理介紹：講解機(jī)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(yīng)用案例，讓學(xué)生理解紅外傳感器在實(shí)際中的具體應(yīng)用。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.分組實(shí)驗(yàn)：每組學(xué)生使用紅外傳感器和機(jī)器人模型進(jìn)行實(shí)踐操作，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的避障行走。

2.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：教師在旁指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。

3.成果分享：每組學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果，教師點(diǎn)評(píng)并給予反饋。

四、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.課堂提問(wèn)：教師提問(wèn)關(guān)于紅外傳感器的工作原理和機(jī)器人行走的相關(guān)問(wèn)題，學(xué)生回答。

2.小組討論：針對(duì)提出的問(wèn)題，學(xué)生分組討論，教師巡回指導(dǎo)。

3.分享交流：每組選派代表分享討論成果，教師總結(jié)并強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)。

五、創(chuàng)新環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)意設(shè)計(jì)：鼓勵(lì)學(xué)生思考如何將紅外傳感器應(yīng)用于其他場(chǎng)景，如智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

2.設(shè)計(jì)展示：學(xué)生展示自己的創(chuàng)意設(shè)計(jì)，教師評(píng)價(jià)并給予建議。

六、課堂總結(jié)（5分鐘）

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

2.學(xué)生反饋：學(xué)生分享本節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲，教師點(diǎn)評(píng)并給予鼓勵(lì)。

七、布置作業(yè)（5分鐘）

1.教師布置與紅外傳感器和機(jī)器人行走相關(guān)的練習(xí)題，要求學(xué)生課后完成。

2.提醒學(xué)生復(fù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

總用時(shí)：45分鐘教學(xué)資源拓展拓展資源：

1.紅外傳感器技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例，如智能家居、醫(yī)療監(jiān)測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化等。

2.機(jī)器人行走的數(shù)學(xué)模型和物理原理，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析等。

3.機(jī)器人編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹，如Arduino、Python等。

4.機(jī)器人競(jìng)賽項(xiàng)目介紹，如FLL（FirstLEGOLeague）、VEXRoboticsCompetition等。

5.機(jī)器人控制算法，包括PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。

6.機(jī)器人傳感器種類(lèi)及其在機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用，如觸覺(jué)傳感器、視覺(jué)傳感器等。

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

拓展建議：

1.鼓勵(lì)學(xué)生閱讀有關(guān)紅外傳感器在現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用的文章和書(shū)籍，了解其廣泛的應(yīng)用前景。

2.引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)在線(xiàn)課程或工作坊學(xué)習(xí)機(jī)器人編程語(yǔ)言，如Arduino編程，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

3.鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)器人相關(guān)的競(jìng)賽，如FLL或VEX，通過(guò)實(shí)踐提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.建議學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)和物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，深入理解機(jī)器人行走的數(shù)學(xué)模型和物理原理。

5.提供機(jī)器人控制算法的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生了解并嘗試編寫(xiě)簡(jiǎn)單的控制程序。

6.組織學(xué)生參觀(guān)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，了解傳感器和機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用。

7.教育學(xué)生關(guān)注機(jī)器人倫理和安全規(guī)范，確保在使用機(jī)器人技術(shù)時(shí)能夠遵守相關(guān)法律法規(guī)。教學(xué)反思與改進(jìn)在完成《昂首闊步——紅外傳感器和機(jī)器人的行走》這一課的教學(xué)后，我進(jìn)行了深刻的反思，以期評(píng)估教學(xué)效果并識(shí)別需要改進(jìn)的地方。

首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)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(dòng)畫(huà)和板書(shū)來(lái)講解，但部分學(xué)生仍然難以將抽象的原理與實(shí)際操作相結(jié)合。為此，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中增加更多的實(shí)物演示和互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如讓學(xué)生親自拆解紅外傳感器，觀(guān)察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)他們的直觀(guān)感受。

其次，學(xué)生在編寫(xiě)機(jī)器人行走程序時(shí)，遇到了一些邏輯上的挑戰(zhàn)。我注意到，盡管學(xué)生們能夠跟隨我的步驟完成程序編寫(xiě)，但他們對(duì)于程序背后的邏輯理解不夠深入。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我打算設(shè)計(jì)一些更具有挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中加深對(duì)程序邏輯的理解。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)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(xué)中，需要更加細(xì)致地指導(dǎo)學(xué)生，特別是在實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)上，確保每個(gè)小組都能夠達(dá)到基本的教學(xué)目標(biāo)。

此外，我也注意到課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)的互動(dòng)效果不如預(yù)期。有些學(xué)生對(duì)于提問(wèn)感到緊張，不愿意主動(dòng)回答問(wèn)題。我計(jì)劃通過(guò)創(chuàng)建更加輕松的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論，比如引入小組競(jìng)賽機(jī)制，讓學(xué)生在小組內(nèi)部討論后選派代表回答問(wèn)題，這樣可以降低個(gè)體的緊張感，同時(shí)也能促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作。

針對(duì)以上反思，我制定了以下改進(jìn)措施：

1.增加實(shí)物演示和互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生更直觀(guān)地理解紅外傳感器的工作原理。

2.設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生深入理解程序邏輯。

3.提供更細(xì)致的實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)，確保所有學(xué)生都能夠達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

4.創(chuàng)建輕松的學(xué)習(xí)氛圍，引入小組競(jìng)賽機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論。內(nèi)容邏輯關(guān)系①紅外傳感器的工作原理

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：紅外傳感器的工作原理、紅外線(xiàn)的特性、傳感器的基本構(gòu)造。

-重點(diǎn)詞語(yǔ)：發(fā)射器、接收器、反射、折射、調(diào)制。

-重點(diǎn)句子：紅外傳感器通過(guò)發(fā)射紅外線(xiàn)并接收反射回來(lái)的信號(hào)來(lái)檢測(cè)障礙物的存在。

②機(jī)器人的行走原理

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：機(jī)器人行走的基本原理、紅外傳感器在機(jī)器人行走中的作用、機(jī)器人行走的數(shù)學(xué)模型。

-重點(diǎn)詞語(yǔ)：步態(tài)、傳感器融合、運(yùn)動(dòng)控制、動(dòng)