全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第八節(jié)《活動3：機器人尋寶比賽》教學設(shè)計

全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第八節(jié)《活動3：機器人尋寶比賽》教學設(shè)計學校授課教師課時授課班級授課地點教具設(shè)計思路本節(jié)課以“全國粵教版信息技術(shù)七年級下冊第二章第八節(jié)《活動3：機器人尋寶比賽》”為主題，通過設(shè)置機器人尋寶比賽活動，引導學生運用所學編程知識，培養(yǎng)邏輯思維和團隊合作能力。課程內(nèi)容與課本緊密相連，注重實踐操作，旨在提高學生對信息技術(shù)的興趣和應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的信息意識，理解信息技術(shù)的應(yīng)用價值。

2.提升學生的計算思維，學會用編程解決問題。

3.增強學生的創(chuàng)新實踐能力，通過團隊合作實現(xiàn)項目目標。

4.強化學生的信息倫理意識，遵守編程規(guī)范和道德準則。教學難點與重點1.教學重點，

①理解機器人尋寶程序的邏輯結(jié)構(gòu)，包括循環(huán)、條件判斷等編程概念的應(yīng)用。

②掌握編程語言的基本語法，能夠編寫簡單的程序指令，實現(xiàn)機器人尋寶的基本功能。

2.教學難點，

①理解并應(yīng)用算法思維，將實際問題轉(zhuǎn)化為程序邏輯，解決尋寶路徑規(guī)劃問題。

②在團隊合作中，有效溝通與協(xié)作，共同解決編程過程中遇到的問題。

③調(diào)試程序，優(yōu)化代碼，提高機器人尋寶的效率和成功率。

④理解程序錯誤的原因，學會使用調(diào)試工具，培養(yǎng)問題解決能力。教學資源-軟硬件資源：機器人編程平臺、編程軟件（如Scratch、Python等）、機器人模型、電腦設(shè)備。

-課程平臺：學校信息技術(shù)教學平臺、在線編程學習平臺。

-信息化資源：機器人編程教程、編程案例庫、教學視頻。

-教學手段：多媒體教學設(shè)備（投影儀、電腦）、實物展示、小組討論。教學過程設(shè)計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對機器人編程的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道機器人是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于機器人的圖片或視頻片段，讓學生初步感受機器人的魅力或特點。

簡短介紹機器人編程的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎(chǔ)。

2.機器人編程基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解機器人編程的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解機器人編程的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細介紹機器人編程的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.機器人編程案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解機器人編程的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的機器人編程案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解機器人編程的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應(yīng)用機器人編程解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論機器人編程的未來發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與機器人編程相關(guān)的主題進行深入討論。

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，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對機器人編程的認識和理解。

過程：

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

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)機器人編程的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括機器人編程的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)機器人編程在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應(yīng)用機器人編程。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，培養(yǎng)學生的獨立學習和問題解決能力。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關(guān)于機器人編程的短文或報告，要求結(jié)合生活實例分析機器人編程的應(yīng)用。

強調(diào)作業(yè)的重要性，并提供必要的指導和支持。

8.課堂反思與改進（5分鐘）

目標：總結(jié)教學過程，反思教學效果，為后續(xù)教學提供改進方向。

過程：

教師引導學生進行課堂反思，包括教學內(nèi)容的呈現(xiàn)、學生參與度、教學效果等方面。

根據(jù)學生的反饋和表現(xiàn)，教師總結(jié)教學過程中的優(yōu)點和不足，提出改進措施，為后續(xù)課程做好準備。學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

學生能夠理解并掌握機器人編程的基本概念，如編程語言、編程邏輯、算法等。

學生能夠識別并運用編程中的循環(huán)、條件判斷等基本結(jié)構(gòu)。

學生能夠理解機器人編程在實際生活中的應(yīng)用，如自動化控制、智能交互等。

2.技能提升：

學生通過實際操作，提高了編程實踐能力，能夠獨立編寫簡單的機器人尋寶程序。

學生學會了使用編程軟件，如Scratch、Python等，為后續(xù)的編程學習打下基礎(chǔ)。

學生在團隊協(xié)作中，學會了有效溝通和分工合作，提高了團隊協(xié)作能力。

3.思維發(fā)展：

學生通過解決機器人尋寶問題，培養(yǎng)了邏輯思維和問題解決能力。

學生在分析案例時，學會了從多個角度思考問題，提高了創(chuàng)新思維。

學生在討論中，學會了批判性思維，能夠?qū)栴}提出自己的見解和解決方案。

4.信息技術(shù)素養(yǎng)：

學生增強了信息意識，認識到信息技術(shù)在現(xiàn)代社會中的重要性。

學生學會了信息倫理，遵守編程規(guī)范和道德準則，保護個人隱私和數(shù)據(jù)安全。

學生學會了信息獲取、加工和傳播的能力，能夠利用信息技術(shù)解決實際問題。

5.實踐應(yīng)用：

學生能夠?qū)⑺鶎W知識應(yīng)用于實際生活，如設(shè)計簡單的智能家居控制系統(tǒng)。

學生能夠利用編程技能，創(chuàng)作自己的作品，如編程小游戲、互動展示等。

學生在參加機器人競賽或相關(guān)活動中，展現(xiàn)了良好的信息技術(shù)應(yīng)用能力。

6.情感態(tài)度：

學生對信息技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動學習和探索。

學生在遇到困難時，能夠堅持不懈，培養(yǎng)了良好的學習態(tài)度和毅力。

學生在團隊合作中，學會了尊重他人，樂于分享，形成了積極向上的學習氛圍。內(nèi)容邏輯關(guān)系①機器人編程基礎(chǔ)知識

①.編程語言的基本概念

②.編程邏輯結(jié)構(gòu)，如循環(huán)、條件判斷

③.算法思維和程序設(shè)計原則

②機器人尋寶程序設(shè)計

①.程序邏輯設(shè)計，包括路徑規(guī)劃和尋寶策略

②.編程指令和函數(shù)的使用

③.程序調(diào)試和優(yōu)化

③機器人編程案例分析

①.典型案例的背景和特點

②.案例中應(yīng)用的技術(shù)和解決方案

③.案例對實際應(yīng)用的啟示和影響

④學生小組討論

①.討論主題的選擇和確定

②.小組內(nèi)分工合作和溝通

③.討論成果的總結(jié)和展示

⑤課堂展示與點評

①.展示內(nèi)容的準備和呈現(xiàn)

②.全班互動和提問環(huán)節(jié)

③.教師點評和總結(jié)

⑥課堂小結(jié)

①.回顧課程內(nèi)容要點

②.強調(diào)機器人編程的重要性

③.布置課后作業(yè)和展望未來學習方向作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.編寫一個簡單的機器人尋寶程序，要求程序能夠根據(jù)預設(shè)的路徑和尋寶點，指導機器人完成尋寶任務(wù)。

-程序需要包含至少一個循環(huán)結(jié)構(gòu)，用于重復執(zhí)行尋寶步驟。

-至少使用一個條件判斷語句，用于決定機器人是否到達尋寶點。

2.設(shè)計一個機器人尋寶游戲的關(guān)卡，包括以下要素：

-設(shè)置不同的尋寶點，每個尋寶點都有一定的難度。

-設(shè)計障礙物，如墻壁、陷阱等，增加游戲難度。

-編寫程序邏輯，使機器人能夠避開障礙物，找到所有的尋寶點。

3.撰寫一份關(guān)于機器人編程的學習報告，內(nèi)容包括：

-總結(jié)本節(jié)課所學的主要知識點，如編程語言、邏輯結(jié)構(gòu)等。

-分析機器人編程在實際生活中的應(yīng)用場景。

-討論自己在學習過程中的收獲和遇到的挑戰(zhàn)。

作業(yè)反饋：

1.對學生提交的作業(yè)進行逐一批改，確保每個學生都能得到個性化的反饋。

2.評價作業(yè)的質(zhì)量，包括程序的邏輯正確性、代碼的整潔度、功能的完整性等。

3.對于程序邏輯錯誤，指出具體錯誤點，并提供修正的建議。

4.對于設(shè)計關(guān)卡，評價創(chuàng)意和設(shè)計的合理性，提出改進意見。

5.對于學習報告，評價內(nèi)容的深度和廣度，鼓勵學生提出自己的見解。

6.通過作業(yè)反饋，幫助學生識別自己的不足，并提供進一步學習的方向。

7.鼓勵學生在同伴之間互相學習和討論，通過合作提高解決問題的能力。

8.對于表現(xiàn)出色的作業(yè)，進行公開表揚，以激勵其他學生。

9.定期收集學生的反饋，了解作業(yè)布置的效果，并根據(jù)學生的實際需求調(diào)整作業(yè)內(nèi)容和難度。

10.在下一節(jié)課的開始，對上一節(jié)課的作業(yè)進行總結(jié)和點評，讓學生了解自己的進步和需要改進的地方。典型例題講解1.例題：

機器人需要從坐標點（0，0）移動到坐標點（10，5），每次可以向上或向右移動一步。編寫程序，使機器人能夠找到最優(yōu)路徑到達目標點。

答案：

```

#初始化坐標

x,y=0,0

#目標坐標

goal_x,goal_y=10,5

#移動步數(shù)

steps=0

#循環(huán)移動直到到達目標

whilex!=goal_xory!=goal_y:

ifx<goal_x:

x+=1

elify<goal_y:

y+=1

steps+=1

print("機器人移動的步數(shù):",steps)

```

2.例題：

機器人需要在迷宮中找到從起點到終點的路徑，迷宮的布局如下（0表示可走，1表示障礙）：

```

01001

01001

00000

11100

00000

```

編寫程序，找出一條從左上角到右下角的路徑。

答案：

```

#定義迷宮

maze=[

[0,1,0,0,1],

[0,1,0,0,1],

[0,0,0,0,0],

[1,1,1,0,0],

[0,0,0,0,0]

]

#尋找路徑

deffind_path(maze,start,end):

x,y=start

ifx==end[0]andy==end[1]:

return[(x,y)]

foriinrange(max(x,y)+1,min(len(maze),len(maze[0]))):

ifmaze[i][y]==0:

next_path=find_path(maze,(i,y),end)

ifnext_path:

return[(x,y)]+next_path

returnNone

#輸出路徑

path=find_path(maze,(0,0),(4,4))

print("機器人移動的路徑:",path)

```

3.例題：

機器人需要在網(wǎng)格中找到從左上角到右下角的最短路徑，網(wǎng)格的尺寸為nxn，網(wǎng)格中某些格子被標記為障礙（1表示障礙，0表示可走）。

編寫程序，計算并輸出最短路徑的長度。

答案：

```

defmin_path_length(grid):

n=len(grid)

ifgrid[0][0]==1orgrid[n-1][n-1]==1:

return-1#無路徑

dp=[[0]*nfor_inrange(n)]

dp[0][0]=1

foriinrange(1,n):

dp[i][0]=dp[i-1][0]+(1ifgrid[i][0]==0else0)

forjinrange(1,n):

dp[0][j]=dp[0][j-1]+(1ifgrid[0][j]==0else0)

foriinrange(1,n):

forjinrange(1,n):

dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]+(1ifgrid[i][j]==0else0)

returndp[n-1][n-1]

#測試用例

grid=[

[0,0,0],

[1,1,0],

[0,0,0]

]

print("最短路徑長度:",min_path_length(grid))

```

4.例題：

機器人需要在一個二維平面上從點A（x1，y1）移動到點B（x2，y2），每一步可以向上、下、左、右移動一格。編寫程序，計算機器人到達點B的最小步數(shù)。

答案：

```

defmin_steps_to_destination(x1,y1,x2,y2):

returnabs(x2-x1)+abs(y2-y1)

#測試用例

print("最小步數(shù):",min_steps_to_destination(1,2,4,5))

```

5.例題：

機器人需要在一個二維網(wǎng)格中找到從起點（0，0）到終點（m-1，n-1）的最短路徑，網(wǎng)格中某些格子被標記為障礙（1表示障礙，0表示可走）。

編寫程序，計算并輸出最短路徑的長度，并打印出路徑本身。

答案：

```

defshortest_path(grid,m,n):

ifgrid[0][0]==1:

return-1,[]

dp=[[0]*nfor_inrange(m)]

path=[[[]for_inrange(n)]for_inrange(m)]

foriinrange(m):

forjinrange(n):

ifi==0andj==0:

dp[i][j]=1

path[i][j]=[(i,j)]

elifgrid[i][j]==0:

ifi>0:

ifdp[i-1][j]+1<dp[i][j]:

dp[i][j]=dp[i-1][j]+1

path[i][j]=path[i-1][j]+[(i,j)]

ifj>0:

ifdp[i][j-1]+1<dp[i][j]:

dp[i][j]=dp[i][j-1]+1

path[i][j]=path[i][j-1]+[(i,j)]

ifdp[m-1][n-1]==0:

return-1,[]

returndp[m-1][n-1],path[m-1][n-1]

#測試用例

grid=[

[0,0,0,0],

[0,1,1,0],

[0,0,0,0]

]

m,n=len(grid),len(grid[0])

print("最短路徑長度:",shortest_path(grid,m,n)[0])

print("路徑:",shortest_path(grid,m,n)[1])

```教學反思這節(jié)課下來，我對《活動3：機器人尋寶比賽》的教學過程進行了一些反思?？偟膩碚f，我覺得這節(jié)課取得了一定的成效，但也存在一些需要改進的地方。

首先，我覺得課堂的導入環(huán)節(jié)做得還可以。通過提問和展示圖片、視頻，學生們對機器人編程有了初步的認識，激發(fā)了他們的學習興趣。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學生對于機器人編程的了解還比較有限，他們對編程的概念和過程可能并不完全理解。因此，在今后的教學中，我需要更加細致地講解編程的基本概念，讓學生有一個清晰的認識。

其次，在基礎(chǔ)知識講解環(huán)節(jié)，我采用了圖表和實例相結(jié)合的方式，幫助學生理解編程邏輯。我發(fā)現(xiàn)這種方法比較有效，學生們能夠更容易地接受和理解。然而，我也注意到，有些學生在編程實踐中遇到了