全國青島版信息技術(shù)八年級(jí)上冊專題二第5課二、《編寫機(jī)器人循跡程序》教學(xué)設(shè)計(jì)

全國青島版信息技術(shù)八年級(jí)上冊專題二第5課二、《編寫機(jī)器人循跡程序》教學(xué)設(shè)計(jì)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容全國青島版信息技術(shù)八年級(jí)上冊專題二第5課二、《編寫機(jī)器人循跡程序》

1.機(jī)器人循跡程序的基本概念和作用；

2.編寫機(jī)器人循跡程序的基本步驟和方法；

3.使用編程軟件進(jìn)行機(jī)器人循跡程序的編寫和調(diào)試；

4.機(jī)器人循跡程序的實(shí)際應(yīng)用案例。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，通過編程實(shí)踐提升邏輯推理和問題解決能力；

2.增強(qiáng)學(xué)生的信息意識(shí)，認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值；

3.提升學(xué)生的創(chuàng)新精神，鼓勵(lì)學(xué)生在編程過程中嘗試新的算法和解決方案；

4.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，通過小組合作完成機(jī)器人循跡程序的編寫與調(diào)試。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①掌握機(jī)器人循跡程序的基本邏輯結(jié)構(gòu)，包括循環(huán)、條件判斷等控制語句的使用；

②熟悉編程軟件的基本操作，能夠根據(jù)循跡要求編寫相應(yīng)的程序代碼；

③學(xué)會(huì)調(diào)試程序，通過調(diào)試找出并修正程序中的錯(cuò)誤。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解機(jī)器人循跡的原理，包括傳感器檢測、數(shù)據(jù)處理和機(jī)器人動(dòng)作協(xié)調(diào)；

②設(shè)計(jì)合理的算法來處理復(fù)雜的循跡路徑，包括曲線、交叉點(diǎn)等；

③在編寫程序時(shí)，如何有效地進(jìn)行代碼優(yōu)化，提高程序執(zhí)行效率和可靠性；

④小組合作中，如何有效溝通、分工合作，共同完成程序的編寫和調(diào)試任務(wù)。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：結(jié)合實(shí)例講解機(jī)器人循跡程序的原理和編程技巧，幫助學(xué)生建立基本概念。

2.實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)際操作，讓學(xué)生動(dòng)手編寫和調(diào)試程序，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

3.討論法：在小組合作中，引導(dǎo)學(xué)生討論解決編程過程中遇到的問題，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力。

教學(xué)手段：

1.利用多媒體課件展示循跡程序的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行過程，提高教學(xué)直觀性。

2.使用編程軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)演示，讓學(xué)生直觀地看到編程效果，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.鼓勵(lì)學(xué)生使用在線資源，如編程社區(qū)和教程，拓寬學(xué)習(xí)渠道，提高自主學(xué)習(xí)能力。五、教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（教師）：同學(xué)們，今天我們要學(xué)習(xí)的是《編寫機(jī)器人循跡程序》。在上一節(jié)課中，我們了解了機(jī)器人循跡的基本原理，那么，接下來，我們就來學(xué)習(xí)如何編寫這樣一個(gè)程序。

（學(xué)生）：好的，老師。

二、新課導(dǎo)入

1.基本概念講解

（教師）：首先，我們要明確機(jī)器人循跡程序的基本概念。它是一種通過傳感器檢測地面顏色，控制機(jī)器人按照預(yù)設(shè)路徑行駛的程序。接下來，我將結(jié)合實(shí)例，為大家講解其基本結(jié)構(gòu)。

（學(xué)生）：請(qǐng)老師講解。

（教師）：好的，我們以紅色為循跡線，綠色為背景為例。機(jī)器人通過紅外傳感器檢測地面顏色，當(dāng)傳感器檢測到紅色時(shí)，機(jī)器人前進(jìn)；當(dāng)傳感器檢測到綠色時(shí)，機(jī)器人停止。這樣，機(jī)器人就能沿著紅色循跡線行駛。

2.編程步驟講解

（教師）：編寫機(jī)器人循跡程序，通常包括以下幾個(gè)步驟：確定循跡路徑、編寫程序、調(diào)試程序。接下來，我將逐一為大家講解。

（學(xué)生）：請(qǐng)老師講解。

（教師）：首先，確定循跡路徑。我們需要觀察地面，確定循跡線的位置，以及機(jī)器人行駛的起點(diǎn)和終點(diǎn)。其次，編寫程序。根據(jù)循跡路徑，我們編寫相應(yīng)的控制語句，如循環(huán)、條件判斷等。最后，調(diào)試程序。在編寫程序的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，我們需要通過調(diào)試找出并修正這些錯(cuò)誤。

3.實(shí)例講解

（教師）：接下來，我將通過一個(gè)實(shí)例，為大家講解如何編寫機(jī)器人循跡程序。

（學(xué)生）：請(qǐng)老師講解。

（教師）：這個(gè)實(shí)例是讓機(jī)器人沿著一條S型路徑行駛。首先，我們需要確定循跡線的位置，然后編寫程序。在程序中，我們使用循環(huán)語句來控制機(jī)器人行駛的路徑，并使用條件判斷語句來控制機(jī)器人何時(shí)停止。

4.學(xué)生實(shí)踐

（教師）：同學(xué)們，現(xiàn)在請(qǐng)大家根據(jù)剛才講解的步驟，嘗試編寫一個(gè)簡單的循跡程序。

（學(xué)生）：好的，老師。

三、課堂互動(dòng)

1.交流分享

（教師）：同學(xué)們，請(qǐng)將你們編寫的程序展示給大家，并簡要說明你們的思路。

（學(xué)生）：老師，我編寫的程序是這樣的……（展示程序，說明思路）

2.互相評(píng)價(jià)

（教師）：大家覺得這位同學(xué)的程序?qū)懙迷趺礃樱坑袥]有什么需要改進(jìn)的地方？

（學(xué)生）：我覺得這位同學(xué)的程序?qū)懙煤芎茫窃谀承┑胤娇梢赃M(jìn)一步優(yōu)化。

四、總結(jié)與拓展

1.總結(jié)

（教師）：今天我們學(xué)習(xí)了編寫機(jī)器人循跡程序的基本概念、步驟和實(shí)例。希望大家通過今天的課程，能夠掌握這一技能。

（學(xué)生）：好的，老師。

2.拓展

（教師）：在課后，請(qǐng)大家嘗試編寫一個(gè)更復(fù)雜的循跡程序，如讓機(jī)器人沿著曲線行駛。同時(shí)，可以查閱相關(guān)資料，了解其他類型的機(jī)器人循跡程序。

（學(xué)生）：好的，老師。

五、作業(yè)布置

1.請(qǐng)同學(xué)們在課后編寫一個(gè)簡單的循跡程序，并嘗試運(yùn)行。

2.查閱資料，了解其他類型的機(jī)器人循跡程序，為下一節(jié)課做好準(zhǔn)備。

（學(xué)生）：好的，老師。

六、課堂小結(jié)

（教師）：今天的課程到此結(jié)束，希望大家通過今天的課程，能夠掌握編寫機(jī)器人循跡程序的基本方法。謝謝大家！

（學(xué)生）：謝謝老師！六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-傳感器原理：介紹紅外傳感器的工作原理和應(yīng)用，以及如何通過傳感器檢測地面顏色。

-編程語言基礎(chǔ)：介紹編程語言的基本語法和常用控制語句，如循環(huán)、條件判斷等，幫助學(xué)生更好地理解和編寫程序。

-機(jī)器人編程軟件：介紹常用的機(jī)器人編程軟件，如Scratch、Python等，以及它們的特點(diǎn)和適用場景。

-機(jī)器人編程案例：收集整理一些經(jīng)典的機(jī)器人編程案例，如循跡機(jī)器人、避障機(jī)器人等，供學(xué)生參考和學(xué)習(xí)。

-機(jī)器人競賽信息：提供國內(nèi)外機(jī)器人競賽的信息，鼓勵(lì)學(xué)生參與競賽，提升實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)或圖書館查閱相關(guān)書籍，深入學(xué)習(xí)傳感器原理和編程語言知識(shí)。

-建議學(xué)生參加機(jī)器人編程興趣小組或社團(tuán)，與其他同學(xué)交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，共同進(jìn)步。

-鼓勵(lì)學(xué)生嘗試使用不同的編程軟件，如Scratch、Python等，比較它們的特點(diǎn)和適用場景，提高編程技能。

-建議學(xué)生關(guān)注國內(nèi)外機(jī)器人競賽信息，積極參與競賽，提升自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

-在學(xué)習(xí)機(jī)器人編程的過程中，學(xué)生可以嘗試將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，如制作智能家居、自動(dòng)清潔機(jī)器人等，提高自己的動(dòng)手能力。

-建議學(xué)生關(guān)注機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢，了解最新的機(jī)器人技術(shù)和應(yīng)用，為自己的未來職業(yè)規(guī)劃做好準(zhǔn)備。

-鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)器人相關(guān)的科普講座和研討會(huì)，拓寬知識(shí)面，提高自己的綜合素質(zhì)。

-建議學(xué)生關(guān)注機(jī)器人領(lǐng)域的科研動(dòng)態(tài)，了解最新的研究成果，激發(fā)自己的科研興趣。

-在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以嘗試將編程與其他學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，如物理、數(shù)學(xué)等，提高自己的綜合運(yùn)用能力。七、教學(xué)反思與改進(jìn)同學(xué)們，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了《編寫機(jī)器人循跡程序》，我覺得這節(jié)課有很多值得反思的地方。

首先，我覺得課堂互動(dòng)方面還有待加強(qiáng)。雖然我嘗試通過提問、討論等方式來調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，但是在實(shí)際操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與度不高，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)編程的興趣不足或者對(duì)機(jī)器人循跡程序的理解不夠深入。接下來，我打算在課堂上設(shè)計(jì)一些更具挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)通過小組合作的形式，鼓勵(lì)他們互相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。

其次，我覺得在講解編程步驟時(shí)，可能過于注重理論講解，而忽視了實(shí)際操作的重要性。有些學(xué)生可能對(duì)編程語言和編程思維的理解還不夠，因此在編寫程序時(shí)遇到困難。為了解決這個(gè)問題，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中，增加實(shí)際操作的時(shí)間，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，通過動(dòng)手操作來加深對(duì)編程概念的理解。

再者，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在編寫程序時(shí)，存在代碼冗余、可讀性差的問題。這可能是因?yàn)樗麄冊诰幊虝r(shí)沒有養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。因此，我打算在課堂上強(qiáng)調(diào)編程規(guī)范，教授他們?nèi)绾尉帉懬逦?、簡潔、易于維護(hù)的代碼。

此外，我還注意到在講解傳感器原理時(shí)，部分學(xué)生對(duì)紅外傳感器的工作原理不太理解。為了更好地幫助學(xué)生理解這一概念，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中，結(jié)合實(shí)際演示，讓學(xué)生直觀地看到傳感器如何檢測地面顏色。

最后，我覺得在課堂總結(jié)環(huán)節(jié)，可以做得更加生動(dòng)有趣。例如，通過一些小測驗(yàn)或競賽，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。

為了更好地改進(jìn)教學(xué)，我計(jì)劃在以下幾個(gè)方面進(jìn)行嘗試：

1.設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生在課前對(duì)編程語言和編程思維有一個(gè)初步的了解。

2.在課堂上增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，如小組討論、編程比賽等，提高學(xué)生的參與度。

3.在講解編程步驟時(shí)，結(jié)合實(shí)際案例，讓學(xué)生在操作中學(xué)習(xí)。

4.強(qiáng)調(diào)編程規(guī)范，教授學(xué)生編寫清晰、簡潔、易于維護(hù)的代碼。

5.結(jié)合實(shí)際演示，幫助學(xué)生理解傳感器原理。

6.通過小測驗(yàn)或競賽，使課堂總結(jié)環(huán)節(jié)更加生動(dòng)有趣。

我相信，通過不斷反思和改進(jìn)，我的教學(xué)效果一定會(huì)得到提升，同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣和編程能力也會(huì)得到更好的發(fā)展。讓我們一起努力，共同進(jìn)步！八、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了《編寫機(jī)器人循跡程序》這一內(nèi)容。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們一起了解了機(jī)器人循跡程序的基本概念、編程步驟以及在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。下面，我將為大家進(jìn)行課堂小結(jié)，并當(dāng)堂檢測大家的掌握情況。

課堂小結(jié)：

1.**機(jī)器人循跡程序的概念**：我們首先明確了什么是機(jī)器人循跡程序，它是一種通過傳感器檢測地面顏色，控制機(jī)器人按照預(yù)設(shè)路徑行駛的程序。

2.**編程步驟**：編寫機(jī)器人循跡程序通常包括以下步驟：

-確定循跡路徑：觀察地面，確定循跡線的位置，以及機(jī)器人行駛的起點(diǎn)和終點(diǎn)。

-編寫程序：根據(jù)循跡路徑，編寫相應(yīng)的控制語句，如循環(huán)、條件判斷等。

-調(diào)試程序：在編寫程序的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，我們需要通過調(diào)試找出并修正這些錯(cuò)誤。

3.**編程實(shí)例**：我們通過一個(gè)實(shí)例學(xué)習(xí)了如何編寫機(jī)器人循跡程序，包括如何使用循環(huán)語句控制路徑，以及如何使用條件判斷語句來控制機(jī)器人的行為。

4.**傳感器原理**：我們簡單介紹了紅外傳感器的工作原理，以及它是如何幫助機(jī)器人檢測地面顏色的。

5.**編程規(guī)范**：強(qiáng)調(diào)了編寫清晰、簡潔、易于維護(hù)的代碼的重要性。

當(dāng)堂檢測：

1.**選擇題**：

-機(jī)器人循跡程序的主要功能是什么？

A.檢測地面顏色

B.控制機(jī)器人行駛

C.識(shí)別障礙物

D.采集環(huán)境數(shù)據(jù)

-編寫機(jī)器人循跡程序的第一步是什么？

A.編寫程序

B.