第2單元第7課《昂首闊步-紅外傳感器和機器人的避障行走》教學實錄 2023-2024學年清華大學版（2012）初中信息技術九年級下冊

第2單元第7課《昂首闊步--紅外傳感器和機器人的避障行走》教學實錄2023—2024學年清華大學版（2012）初中信息技術九年級下冊一、課程基本信息

1.課程名稱：初中信息技術

2.教學年級和班級：九年級（3）班

3.授課時間：2023年5月15日

4.教學時數(shù)：1課時

本節(jié)課內(nèi)容選自2023—2024學年清華大學版（2012）初中信息技術九年級下冊第2單元第7課《昂首闊步--紅外傳感器和機器人的避障行走》。本節(jié)課主要介紹紅外傳感器的基本原理及其在機器人避障行走中的應用，內(nèi)容包括紅外傳感器的特性、連接方式、編程方法以及實際操作演示。二、核心素養(yǎng)目標

1.信息意識：培養(yǎng)學生對紅外傳感器在機器人避障行走中應用的信息敏感性，提高學生對信息技術在現(xiàn)實生活中的應用認識。

2.計算思維：通過紅外傳感器的編程實踐，發(fā)展學生的邏輯思維和問題解決能力，使其能夠運用計算思維解決實際操作中的問題。

3.信息倫理：引導學生理解并遵循信息技術的倫理規(guī)范，在利用紅外傳感器進行機器人設計時，注重保護個人隱私和數(shù)據(jù)安全。三、教學策略與方法

1.情境教學

-情境導入：利用多媒體展示紅外傳感器在機器人避障中的實際應用案例，如智能汽車避障、智能家居安防等，激發(fā)學生對紅外傳感器應用的興趣。

-情境模擬：設置一個模擬場景，讓學生動手搭建一個簡單的機器人避障模型，并在模擬環(huán)境中進行操作，觀察紅外傳感器的工作原理和效果。

2.互動學習

-小組討論：將學生分成小組，每組針對紅外傳感器的編程和調(diào)試進行討論，共同解決問題，并分享各自的設計思路和解決方案。

-角色扮演：讓學生扮演機器人設計師和測試員的角色，通過角色扮演來體驗紅外傳感器在機器人避障中的應用，并討論可能遇到的問題和解決方案。

3.反思與評價

-自我反思：課后要求學生反思在本節(jié)課中所學到的知識和技能，以及如何將這些知識應用到實際生活中。

-同伴評價：在小組討論和角色扮演后，組織學生進行互評，評價同伴在解決問題過程中的表現(xiàn)和成果，以此促進學生對知識的深入理解和評價能力的提升。四、教學方法與策略

1.選擇講授和案例研究相結合的教學方法，首先通過講授介紹紅外傳感器的基本原理和功能，然后通過案例分析讓學生了解其在機器人避障行走中的具體應用。

2.設計實驗和項目導向學習活動，讓學生分組進行紅外傳感器安裝和編程實驗，通過實際操作掌握機器人的避障行走技能，并以完成一個小型機器人避障項目作為學習成果的體現(xiàn)。

3.確定使用多媒體教學輔助，如播放紅外傳感器工作原理的動畫、展示實際應用的視頻等，增強學生對課程內(nèi)容的直觀理解和興趣。五、教學過程設計

1.情境導入（5分鐘）

內(nèi)容：教師通過播放一段智能機器人避障行走的視頻，讓學生觀察機器人如何利用紅外傳感器避開障礙物。視頻結束后，教師提出問題：“你們知道這個機器人是如何做到自動避障的嗎？”以此引發(fā)學生對紅外傳感器和機器人避障的興趣，為學習新課內(nèi)容做好鋪墊。

2.新知探索（20分鐘）

內(nèi)容：教師首先通過PPT展示紅外傳感器的工作原理和特性，讓學生了解其基本功能和用途。接著，教師引導學生學習紅外傳感器的連接方式和編程方法，通過實際案例演示如何編寫一個簡單的機器人避障程序。在此過程中，教師鼓勵學生提問，并針對學生的疑問進行解答。

教師展示一個已經(jīng)搭建好的機器人避障模型，并現(xiàn)場演示如何通過編程實現(xiàn)機器人的避障行走。在演示過程中，教師引導學生關注紅外傳感器的工作狀態(tài)以及機器人的行走軌跡。

3.互動體驗（15分鐘）

內(nèi)容：將學生分成若干小組，每組提供一個機器人避障套件。教師指導學生按照教材中的步驟，搭建機器人避障模型，并進行編程。在操作過程中，教師鼓勵學生相互交流、合作，共同解決問題。學生在實踐中感受紅外傳感器的工作原理，加深對機器人避障行走技能的理解。

教師在小組間巡回指導，針對學生在搭建和編程過程中遇到的問題提供幫助。同時，教師鼓勵學生嘗試不同的編程策略，以實現(xiàn)更優(yōu)的避障效果。

4.實踐應用（5分鐘）

內(nèi)容：教師組織學生進行機器人避障比賽，讓學生將所學知識應用到實際操作中。比賽過程中，學生需要調(diào)整機器人避障程序，使其在限定時間內(nèi)完成避障任務。比賽結束后，教師邀請學生分享他們的成果和經(jīng)驗，并對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生給予表揚。

教師總結本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)紅外傳感器在機器人避障行走中的重要作用，并鼓勵學生在課后繼續(xù)探索機器人技術的應用。六、教學反思

這節(jié)課通過情境導入、新知探索、互動體驗和實踐應用等環(huán)節(jié)，讓學生了解了紅外傳感器在機器人避障行走中的應用，培養(yǎng)了學生的信息意識和計算思維。從學生的反饋來看，他們對紅外傳感器的工作原理和編程方法有了更深入的理解，而且通過動手實踐，提高了操作技能。但在教學過程中，我也發(fā)現(xiàn)有些學生對于編程部分仍感到有些困難，未來我需要更多地關注這部分學生，提供更多的個別輔導，以確保每個學生都能跟上課程的進度。七、教學評估與改進

評估方式：我對學生的評估主要基于幾個方面。首先是課堂表現(xiàn)，我注意到學生們在情境導入環(huán)節(jié)表現(xiàn)出較高的興趣和參與度，能夠積極回答問題和參與討論。在互動體驗環(huán)節(jié)，學生們分組進行實驗操作時，大多數(shù)能夠按照教材指導完成搭建和編程任務，表現(xiàn)出良好的動手能力和團隊協(xié)作精神。作業(yè)完成情況方面，我布置了一些紅外傳感器編程的練習題，學生們提交的作業(yè)普遍完成得不錯，能夠準確理解編程邏輯。至于實踐活動參與度，學生們在機器人避障比賽中都積極參與，展示了自己的作品，也樂于分享自己的經(jīng)驗和遇到的問題。

改進策略：根據(jù)評估結果，我認為有幾個方面需要改進。首先，對于課堂表現(xiàn)較好的學生，我打算提供一些更具挑戰(zhàn)性的編程任務，以進一步提高他們的計算思維能力。對于在編程方面遇到困難的學生，我計劃在課后提供更多的個別輔導，確保他們能夠跟上課程的進度。另外，我注意到一些學生在實驗操作中對于傳感器的調(diào)試還不夠熟練，我計劃在下一節(jié)課中增加一些傳感器調(diào)試的練習，讓學生有更多機會動手實踐。

我也打算調(diào)整教學方法，增加一些互動性更強的活動，比如組織學生進行紅外傳感器應用的小組競賽，這樣可以激發(fā)學生的競爭意識，同時也能夠通過團隊合作加深對知識點的理解。此外，我還會根據(jù)學生的反饋，適時調(diào)整教學節(jié)奏，確保教學內(nèi)容既能覆蓋課本知識，又能夠照顧到學生的實際接受能力。

在關注學生個體差異方面，我會根據(jù)學生的興趣和特長，提供個性化的學習資源和建議。對于那些對機器人技術特別感興趣的學生，我會鼓勵他們參加相關的課外活動和競賽，以拓寬他們的視野和提升他們的技能。通過這些改進措施，我相信能夠進一步提高教學效果，讓每個學生都能在信息技術課上取得進步。八、評價與反饋機制

1.過程評價：在小組討論和角色扮演活動中，我會密切觀察學生的參與度，及時給予他們積極的反饋。對于主動發(fā)言、提出創(chuàng)意解決方案的學生，我會給予肯定和鼓勵，幫助他們建立自信心。對于參與度較低的學生，我會私下詢問他們的困難和顧慮，并提供個性化的指導，確保他們能夠融入學習過程。

2.成果評價：在學生完成個人行動計劃后，我會仔細檢查他們的成果，并提供具體的評價。我鼓勵學生之間相互分享自己的行動計劃和執(zhí)行結果，以便他們能夠互相學習和借鑒。我會特別強調(diào)創(chuàng)意和實踐的結合，對有創(chuàng)新點的作品給予