全國粵教清華版初中信息技術(shù)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行走》說課稿

全國粵教清華版初中信息技術(shù)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行走》說課稿學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課是全國粵教清華版初中信息技術(shù)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行走》。本節(jié)課的主要內(nèi)容圍繞紅外傳感器的基本原理和機器人的基本行走方式展開，具體內(nèi)容包括：

1.紅外傳感器的工作原理及其在機器人中的應(yīng)用；

2.機器人的基本行走結(jié)構(gòu)及其運動原理；

3.機器人行走的編程方法和實踐操作；

4.機器人行走的調(diào)試與優(yōu)化。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.提升學(xué)生的信息意識，使其能夠理解紅外傳感器在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，并激發(fā)對智能技術(shù)的好奇心。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，通過動手操作，掌握機器人行走編程的基本方法，提升解決問題的能力。

3.增強學(xué)生的邏輯思維和團隊合作能力，在調(diào)試和優(yōu)化機器人行走過程中，學(xué)會分析問題、交流合作、共同進(jìn)步。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

本節(jié)課的教學(xué)重點包括以下核心內(nèi)容：

-紅外傳感器的工作原理及其在機器人中的應(yīng)用：重點講解紅外傳感器如何檢測距離和障礙物，例如通過實際操作展示紅外傳感器在機器人避障中的使用。

-機器人行走的編程方法：詳細(xì)講解如何編寫控制機器人行走的程序，例如使用循環(huán)結(jié)構(gòu)來控制機器人的持續(xù)移動。

-機器人行走的調(diào)試與優(yōu)化：強調(diào)如何通過調(diào)整程序和傳感器參數(shù)來優(yōu)化機器人行走的效率和準(zhǔn)確性。

2.教學(xué)難點

本節(jié)課的教學(xué)難點主要涉及以下細(xì)節(jié)：

-理解紅外傳感器的內(nèi)部工作原理：學(xué)生可能難以理解紅外傳感器如何將物理信號轉(zhuǎn)換為電信號，可以通過制作簡單的模擬實驗來幫助學(xué)生理解。

-編程邏輯的掌握：編寫機器人行走的程序需要學(xué)生具備一定的邏輯思維能力，例如使用條件語句來判斷障礙物的存在，并做出相應(yīng)的反應(yīng)?？梢酝ㄟ^逐步引導(dǎo)和編寫示例代碼來降低難度。

-實際操作中的問題解決：在調(diào)試機器人行走過程中，可能會出現(xiàn)各種問題，如傳感器誤差、程序邏輯錯誤等。教師需要指導(dǎo)學(xué)生如何觀察現(xiàn)象、分析問題并找到解決方案，例如通過調(diào)整傳感器閾值或修改程序代碼來解決問題。教學(xué)方法與策略1.結(jié)合講授法和案例研究，通過講解紅外傳感器原理和機器人行走的基礎(chǔ)知識，同時展示實際案例，使學(xué)生能夠直觀理解理論知識。

2.設(shè)計小組合作實驗，讓學(xué)生動手搭建機器人并編寫程序，通過實踐操作來加深對傳感器應(yīng)用和機器人控制的理解。

3.利用互動式教學(xué)媒體，如智能教學(xué)軟件和投影設(shè)備，展示機器人行走編程的實時效果，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

1.同學(xué)們，大家好！今天我們將開始學(xué)習(xí)一個新的內(nèi)容，那就是紅外傳感器和機器人的行走。請大家先回顧一下我們之前學(xué)過的傳感器知識，想一想傳感器在生活中的應(yīng)用有哪些？

2.很好，有人提到了智能家居、有人提到了醫(yī)療設(shè)備，這些都是傳感器的典型應(yīng)用。那么，你們有沒有想過，傳感器還能讓機器人“走路”呢？今天我們就來探究一下這個有趣的課題。

二、探究紅外傳感器的工作原理

1.首先，我們來了解一下紅外傳感器的基本原理。請大家觀察這個紅外傳感器的模型，它是由哪些部分組成的？

2.對，它由發(fā)射器、接收器和處理器組成?，F(xiàn)在，我給大家演示一下紅外傳感器是如何工作的。請大家注意觀察發(fā)射器發(fā)射的紅外線是如何被接收器接收的。

3.當(dāng)紅外線遇到障礙物時，會被反射回來，接收器接收到反射的紅外線后，處理器就會分析這些信息，從而判斷出障礙物的存在。

三、學(xué)習(xí)機器人行走的編程方法

1.接下來，我們來看看如何編寫機器人的行走程序。請大家打開教材第28頁，我們一起來學(xué)習(xí)機器人行走的編程方法。

2.首先，我們需要定義機器人的運動結(jié)構(gòu)。請大家看這個圖，這是我們機器人的基本運動結(jié)構(gòu)，它由輪子、驅(qū)動電機和控制器組成。

3.現(xiàn)在，我們來編寫一個簡單的程序，讓機器人向前行走。請大家跟我一起在編程軟件中輸入以下代碼……

4.輸入完成后，我們可以編譯并上傳到機器人控制器中。請大家注意觀察，當(dāng)機器人接收到程序后，它會如何行動。

四、機器人行走的調(diào)試與優(yōu)化

1.剛才我們編寫了一個簡單的程序讓機器人行走，但實際操作中可能會遇到各種問題。接下來，我們來學(xué)習(xí)如何調(diào)試和優(yōu)化機器人行走。

2.首先，我們需要檢查紅外傳感器的閾值設(shè)置是否合適。如果傳感器過于敏感，可能會導(dǎo)致機器人遇到障礙物時過于頻繁地停止。如果傳感器不夠敏感，機器人可能會錯過障礙物。請大家根據(jù)實際情況調(diào)整傳感器的閾值。

3.接下來，我們來調(diào)整機器人的運動速度。如果機器人行走速度過快，可能會出現(xiàn)失控的情況；如果行走速度過慢，效率又會太低。請大家嘗試調(diào)整機器人的速度，找到一個合適的平衡點。

4.在調(diào)試過程中，如果發(fā)現(xiàn)機器人行走不穩(wěn)定，我們可以嘗試調(diào)整輪子的間距和驅(qū)動電機的功率，以增加機器人的穩(wěn)定性。

五、實踐操作與討論

1.現(xiàn)在，請大家分成小組，每組一臺機器人，按照我們剛才學(xué)習(xí)的編程方法，編寫一個讓機器人行走的程序。

2.編寫完成后，請大家上傳程序到機器人控制器，并觀察機器人的行走情況。

3.如果機器人在行走過程中遇到問題，請大家嘗試運用我們剛才學(xué)到的調(diào)試方法來解決問題。

4.在實踐操作過程中，如果遇到無法解決的問題，可以隨時向我提問，我們一起來討論解決方案。

六、總結(jié)與反思

1.經(jīng)過大家的努力，我們成功地讓機器人行走了?，F(xiàn)在，我們來總結(jié)一下本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2.首先，我們學(xué)習(xí)了紅外傳感器的工作原理，了解了它是如何檢測障礙物的。

3.接著，我們學(xué)習(xí)了機器人行走的編程方法，編寫了一個簡單的程序讓機器人行走。

4.最后，我們學(xué)習(xí)了如何調(diào)試和優(yōu)化機器人行走，確保它能夠穩(wěn)定地行走。

5.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家不僅掌握了紅外傳感器和機器人行走的基本知識，還通過實踐操作鍛煉了動手能力和團隊合作能力。

6.在下節(jié)課，我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)機器人控制的其他知識，希望大家能夠預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，做好準(zhǔn)備。

七、課后作業(yè)

1.請大家根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，撰寫一篇關(guān)于紅外傳感器和機器人行走的短文，要求不少于300字。

2.結(jié)合課后作業(yè)，思考如何將紅外傳感器和機器人行走應(yīng)用到實際生活中，例如智能家居、公共服務(wù)等領(lǐng)域。拓展與延伸1.推薦閱讀材料：

-《智能機器人技術(shù)與應(yīng)用》

-《紅外傳感器原理與應(yīng)用》

-《初中信息技術(shù)實踐活動手冊》

2.課后自主學(xué)習(xí)與探究建議：

-深入了解紅外傳感器的種類和特性，探究不同類型的紅外傳感器在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用。

-研究機器人行走的算法，例如PID控制算法、模糊控制算法等，并嘗試將這些算法應(yīng)用到機器人行走控制中。

-探索機器人行走的傳感器融合技術(shù)，了解如何結(jié)合多種傳感器提高機器人行走的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

-觀察和分析現(xiàn)實生活中機器人的應(yīng)用案例，例如掃地機器人、服務(wù)機器人等，思考它們是如何利用紅外傳感器進(jìn)行環(huán)境感知和路徑規(guī)劃的。

-設(shè)計一個小型項目，例如制作一個簡單的機器人避障小車，實踐紅外傳感器的安裝、編程和調(diào)試過程。

-參與學(xué)校的科技社團或興趣小組，與同學(xué)們一起探討機器人技術(shù)，分享學(xué)習(xí)心得和創(chuàng)作經(jīng)驗。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，例如在線課程、論壇和科技博客，學(xué)習(xí)更多關(guān)于機器人控制和相關(guān)編程語言的知識。

-定期閱讀科技類書籍和期刊，保持對最新科技動態(tài)的關(guān)注，了解紅外傳感器和機器人在科研和產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展。

-鼓勵學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，嘗試編寫更復(fù)雜的機器人控制程序，例如實現(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)彎、爬坡等功能。

-鼓勵學(xué)生參加機器人相關(guān)的競賽和活動，如RoboCup、FLL等，通過實戰(zhàn)經(jīng)驗提升自己的技術(shù)水平和團隊協(xié)作能力。

-建議學(xué)生記錄自己的學(xué)習(xí)過程和項目進(jìn)展，通過寫作、繪圖或視頻制作等方式，形成自己的學(xué)習(xí)日志或作品集，以便于回顧和分享。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試將理論知識與實際操作相結(jié)合，通過小組合作實驗，讓學(xué)生在實踐中掌握紅外傳感器的工作原理和機器人的行走編程。

2.我引入了案例教學(xué)法，通過展示真實的機器人應(yīng)用案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并幫助他們更好地理解紅外傳感器在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。

3.我鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主探究和討論，通過提問和解答，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和問題解決能力。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)管理方面，我發(fā)現(xiàn)課堂時間分配不夠合理，導(dǎo)致學(xué)生在實踐操作環(huán)節(jié)的時間緊張，無法充分消化所學(xué)知識。

2.在教學(xué)組織方面，部分學(xué)生對紅外傳感器的原理理解不夠深入，可能是因為我在講解過程中沒有足夠細(xì)化知識點，使得學(xué)生難以理解。

3.在教學(xué)評價方面，我意識到評價方式較為單一，主要依賴于學(xué)生的課堂表現(xiàn)和實驗結(jié)果，未能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和能力提升。

（三）改進(jìn)措施

1.為了解決課堂時間分配不合理的問題，我將在未來的教學(xué)中提前規(guī)劃好每個環(huán)節(jié)的時間，確保學(xué)生有足夠的時間進(jìn)行實踐操作和討論。

2.針對學(xué)生對紅外傳感器原理理解不夠深入的問題，我計劃制作更多的教學(xué)輔助材料，如動畫演示、實物模型等，以直觀的方式幫助學(xué)生理解傳感器的工作原理。

3.為了豐富教學(xué)評價方式，我將引入更多元化的評價手段，如學(xué)習(xí)日志、小組互評、課堂小測驗等，以更全面地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和進(jìn)步。內(nèi)容邏輯關(guān)系①紅外傳感器的工作原理

-重點知識點：紅外線的發(fā)射與接收、障礙物檢測

-重點詞：發(fā)射器、接收器、處理器、反射

-重點句：紅外傳感器通過發(fā)射紅外線并接收反射回來的信號來判斷障礙