第9課 循線而行-地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人的循線行走 說課稿　-2023--2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊

第9課循線而行——地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人的循線行走說課稿-2023—-2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課選自2023—2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊第9課《循線而行——地面?zhèn)鞲衅骱蜋C(jī)器人的循線行走》。本節(jié)課主要內(nèi)容包括：

1.地面?zhèn)鞲衅鞯母拍?、工作原理及?yīng)用；

2.機(jī)器人的循線行走原理；

3.利用地面?zhèn)鞲衅骶帉憴C(jī)器人循線行走程序；

4.機(jī)器人循線行走實(shí)踐操作。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)解決問題的能力，通過設(shè)計(jì)機(jī)器人循線行走程序，提升邏輯思維與創(chuàng)新能力。

2.增強(qiáng)學(xué)生對信息技術(shù)的實(shí)踐操作能力，通過動手實(shí)踐，提高學(xué)生的實(shí)際操作技能。

3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識，在協(xié)作完成機(jī)器人循線行走任務(wù)中，提高溝通與協(xié)作能力。學(xué)情分析九年級的學(xué)生在信息技術(shù)學(xué)科方面已具備一定的知識基礎(chǔ)和操作技能。在知識層面，他們已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)操作、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等基本內(nèi)容，對編程和傳感器有初步了解。在能力方面，學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)新能力和動手實(shí)踐能力正在逐步形成，但尚需加強(qiáng)。

在素質(zhì)方面，學(xué)生具備一定的團(tuán)隊(duì)合作精神，但在項(xiàng)目實(shí)施過程中，可能存在分工不明確、溝通不暢等問題。在行為習(xí)慣上，學(xué)生可能對理論學(xué)習(xí)較為抵觸，更喜歡動手實(shí)踐，因此在教學(xué)中需要注重激發(fā)學(xué)生的興趣。

此外，學(xué)生對新知識的好奇心和探索欲望較強(qiáng)，但可能缺乏持續(xù)的學(xué)習(xí)動力。針對這些特點(diǎn)，本節(jié)課在教學(xué)過程中應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，引導(dǎo)他們主動參與學(xué)習(xí)，以提高課程學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源1.軟件資源：編程軟件（如ArduinoIDE）、傳感器驅(qū)動程序

2.硬件資源：地面?zhèn)鞲衅鳌C(jī)器人套件、電腦

3.課程平臺：校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

4.信息化資源：教學(xué)PPT、案例代碼、教學(xué)視頻

5.教學(xué)手段：小組討論、任務(wù)驅(qū)動、現(xiàn)場演示教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

-利用一段機(jī)器人循線行走的視頻激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考視頻中的機(jī)器人是如何實(shí)現(xiàn)循線行走的。

-提問：視頻中機(jī)器人的運(yùn)動軌跡是如何確定的？它依靠什么來實(shí)現(xiàn)這一功能？

2.講授新知（20分鐘）

-介紹地面?zhèn)鞲衅鞯母拍?、工作原理及其在機(jī)器人循線行走中的應(yīng)用。

-展示機(jī)器人循線行走的基本原理，包括傳感器信號的采集、處理以及控制機(jī)器人的運(yùn)動。

-通過PPT展示編程軟件的使用方法，以及如何編寫簡單的機(jī)器人循線行走程序。

-舉例講解如何為機(jī)器人設(shè)置循線行走路徑，并強(qiáng)調(diào)編程過程中的邏輯思維。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-分組討論，每組學(xué)生嘗試編寫一個(gè)簡單的機(jī)器人循線行走程序。

-指導(dǎo)學(xué)生在電腦上使用編程軟件，實(shí)際操作編寫程序，并運(yùn)行測試。

-針對學(xué)生在編寫程序過程中遇到的問題，給予個(gè)別指導(dǎo)。

4.課堂小結(jié)（5分鐘）

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)機(jī)器人循線行走的關(guān)鍵技術(shù)和編程要點(diǎn)。

-強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)踐中遇到的問題以及解決方法，鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索。

5.作業(yè)布置（5分鐘）

-布置課后作業(yè)：每組學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)，完善機(jī)器人循線行走程序，并撰寫一份簡單的項(xiàng)目報(bào)告。

-提醒學(xué)生在完成作業(yè)過程中，注意記錄遇到的問題及解決過程，以便在下一節(jié)課上分享交流。知識點(diǎn)梳理一、地面?zhèn)鞲衅鞯母拍罴胺诸?/p>

1.地面?zhèn)鞲衅鞯亩x：地面?zhèn)鞲衅魇且环N能夠檢測地面環(huán)境信息的裝置，用于機(jī)器人的導(dǎo)航、避障等功能。

2.地面?zhèn)鞲衅鞯姆诸悾杭t外傳感器、超聲波傳感器、激光傳感器等。

二、地面?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟?/p>

1.紅外傳感器：利用紅外線的反射原理，檢測地面的障礙物和軌跡線。

2.超聲波傳感器：通過發(fā)射和接收超聲波，測量距離，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對地面的探測。

3.激光傳感器：利用激光束掃描地面，獲取地面的三維信息。

三、機(jī)器人循線行走原理

1.機(jī)器人循線行走的基本原理：機(jī)器人通過地面?zhèn)鞲衅鳙@取軌跡線信息，根據(jù)這些信息調(diào)整自身運(yùn)動方向，實(shí)現(xiàn)循線行走。

2.機(jī)器人循線行走的關(guān)鍵技術(shù)：傳感器信號采集、處理和控制算法。

四、編程軟件的使用

1.編程軟件的界面及功能：介紹編程軟件的界面布局、菜單欄、工具欄等基本功能。

2.編程軟件的基本操作：創(chuàng)建項(xiàng)目、編寫代碼、編譯和上傳程序到機(jī)器人。

五、機(jī)器人循線行走程序的編寫

1.機(jī)器人循線行走程序的基本結(jié)構(gòu)：初始化、主循環(huán)、中斷處理等。

2.機(jī)器人循線行走程序的關(guān)鍵代碼：傳感器信號讀取、運(yùn)動控制等。

六、課堂實(shí)例分析

1.分析教材中的實(shí)例程序，解釋程序中的關(guān)鍵代碼和邏輯。

2.演示實(shí)例程序的運(yùn)行過程，觀察機(jī)器人循線行走的效果。

七、課后作業(yè)指導(dǎo)

1.課后作業(yè)要求：完善機(jī)器人循線行走程序，撰寫項(xiàng)目報(bào)告。

2.作業(yè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：程序的正確性、程序的優(yōu)化程度、項(xiàng)目報(bào)告的完整性。

八、課程拓展

1.介紹其他機(jī)器人循線行走的相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用。

2.鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索，提高自己的編程能力和創(chuàng)新思維。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.采用任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生在實(shí)際操作中學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的趣味性和實(shí)用性。

2.引入小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力。

3.結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生能夠更好地理解理論知識與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)過程中，部分學(xué)生對編程邏輯理解不夠深入，導(dǎo)致在編寫程序時(shí)遇到困難。

2.在課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)，由于時(shí)間有限，部分學(xué)生未能充分完成操作練習(xí)，影響了學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)評價(jià)方式較為單一，未能充分反映學(xué)生的全面能力。

（三）改進(jìn)措施

1.對于編程邏輯理解不夠深入的問題，可以增加課堂上的互動環(huán)節(jié)，通過提問和討論，幫助學(xué)生深化理解。同時(shí)，提供更多的實(shí)例代碼，讓學(xué)生通過對比分析，理解編程邏輯。

2.為了保證學(xué)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐操作，可以適當(dāng)調(diào)整課堂節(jié)奏，或者將部分實(shí)踐環(huán)節(jié)安排在課后進(jìn)行，確保每個(gè)學(xué)生都有充足的時(shí)間動手實(shí)踐。

3.豐富教學(xué)評價(jià)方式，除了期末考試外，還可以通過課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、小組項(xiàng)目成果等多方面來評價(jià)學(xué)生。這樣可以更全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。內(nèi)容邏輯關(guān)系①地面?zhèn)鞲衅鞯母拍钆c分類

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：地面?zhèn)鞲衅鞯亩x、紅外傳感器、超聲波傳感器、激光傳感器

-重點(diǎn)詞匯：傳感器、紅外線、超聲波、激光

-重點(diǎn)句子：地面?zhèn)鞲衅魇菣C(jī)器人實(shí)現(xiàn)循線行走的關(guān)鍵裝置，它能夠檢測地面的障礙物和軌跡線。

②機(jī)器人循線行走原理

-重點(diǎn)知識點(diǎn)：循線行走的基本原理、傳感器信號采集、處理和控制算法

-重點(diǎn)詞匯：循線行走、信號采集、處理、控制算法

-重點(diǎn)句子：機(jī)器人通過地面?zhèn)鞲衅鳙@取軌跡線信息，根據(jù)這些信息調(diào)整自身運(yùn)動方向，實(shí)