全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第2單元第9課《循線而行-地面?zhèn)鞲衅骱蜋C器人的循線行走》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9課《循線而行——地面?zhèn)鞲衅骱蜋C器人的循線行走》說課稿科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第2單元第9課《循線而行——地面?zhèn)鞲衅骱蜋C器人的循線行走》說課稿設(shè)計思路本節(jié)課以粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第2單元第9課《循線而行——地面?zhèn)鞲衅骱蜋C器人的循線行走》為基礎(chǔ)，結(jié)合學生實際情況，設(shè)計以下教學思路：首先通過導入環(huán)節(jié)，激發(fā)學生興趣，明確學習目標；接著通過理論講解與實例演示，讓學生了解地面?zhèn)鞲衅骱蜋C器人循線行走的基本原理；隨后組織學生分組討論，探究循線行走的具體實現(xiàn)方法；最后，安排實踐環(huán)節(jié)，讓學生動手操作，完成機器人循線行走的項目，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和動手能力。整個教學過程注重理論與實踐相結(jié)合，旨在提高學生的信息技術(shù)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標1.信息意識：培養(yǎng)學生對地面?zhèn)鞲衅骱蜋C器人循線行走技術(shù)的敏感性，提高其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

2.計算思維：通過分析循線行走原理，鍛煉學生的邏輯思維和算法設(shè)計能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。

3.信息倫理：引導學生正確使用信息技術(shù)，關(guān)注機器人倫理問題，培養(yǎng)其道德觀念和社會責任感。

4.實踐創(chuàng)新能力：通過動手實踐，提高學生運用所學知識解決問題的能力，激發(fā)其探索精神和創(chuàng)新意識。重點難點及解決辦法重點：理解地面?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟?，掌握機器人循線行走的基本編程方法。

難點：1.地面?zhèn)鞲衅餍盘柕牟杉c處理。

2.編程實現(xiàn)機器人精確循線行走。

解決辦法：

1.通過生動的案例講解地面?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ髟?，結(jié)合實物展示，讓學生直觀理解傳感器的功能和作用。

2.使用分步教學法，先從簡單的編程入手，讓學生掌握基本命令，再逐步引入復(fù)雜算法，引導學生逐步解決循線行走中的問題。

3.安排小組合作，通過討論和實驗，讓學生在實踐中發(fā)現(xiàn)并解決問題，教師適時提供指導和反饋。

4.設(shè)計具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，鼓勵學生自主探究，培養(yǎng)其解決問題的能力和創(chuàng)新思維，突破學習難點。教學資源準備1.教材：粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊。

2.輔助材料：地面?zhèn)鞲衅骱蜋C器人循線行走的教學視頻、PPT演示文稿。

3.實驗器材：機器人套件、地面?zhèn)鞲衅髂K、編程控制器、連接線、電源等。

4.教室布置：設(shè)置實驗操作區(qū)，確保學生分組合作的空間；準備白板和投影儀，方便展示教學內(nèi)容。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習任務(wù)：通過班級微信群，發(fā)布《循線而行》預(yù)習資料，包括PPT和基礎(chǔ)編程視頻，明確預(yù)習目標為理解地面?zhèn)鞲衅骰驹怼?/p>

設(shè)計預(yù)習問題：如“地面?zhèn)鞲衅魅绾喂ぷ?？”，“循線行走的關(guān)鍵步驟是什么？”。

監(jiān)控預(yù)習進度：通過微信作業(yè)功能，檢查學生的預(yù)習筆記和問題反饋。

學生活動：

自主閱讀預(yù)習資料：學生觀看視頻，閱讀PPT，記錄重點。

思考預(yù)習問題：學生思考問題，形成自己的初步理解。

提交預(yù)習成果：學生將預(yù)習筆記和問題提交至微信群，教師進行初步評估。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：培養(yǎng)學生的獨立學習能力。

信息技術(shù)手段：利用微信群，實現(xiàn)資源的共享。

作用與目的：

幫助學生提前掌握基礎(chǔ)知識，為課堂深入學習做準備。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示機器人循線行走的實際應(yīng)用案例，激發(fā)學生興趣。

講解知識點：詳細講解地面?zhèn)鞲衅鞯脑砗途幊桃c。

組織課堂活動：分組進行機器人循線編程實踐，解決重難點問題。

解答疑問：對學生在實踐中遇到的問題進行解答和指導。

學生活動：

聽講并思考：學生認真聽講，思考如何將理論應(yīng)用于實踐。

參與課堂活動：學生分組實踐，嘗試編寫循線程序。

提問與討論：學生在實踐中遇到問題，向教師提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：講解理論知識。

實踐活動法：動手實踐，解決重難點。

合作學習法：小組合作，共同完成任務(wù)。

作用與目的：

深化理解地面?zhèn)鞲衅髟砗蜋C器人編程，提高實踐操作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：設(shè)計練習題，鞏固地面?zhèn)鞲衅髟砗途幊碳寄堋?/p>

提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍和在線資源，拓寬學生知識面。

反饋作業(yè)情況：批改作業(yè)，提供個性化反饋。

學生活動：

完成作業(yè)：學生獨立完成作業(yè)，鞏固所學知識。

拓展學習：利用推薦資源，進行深入學習。

反思總結(jié)：學生總結(jié)學習過程，提出改進措施。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結(jié)法：鼓勵學生自我反思，提升學習能力。

作用與目的：

鞏固和拓展課堂所學，提升學生的知識應(yīng)用和問題解決能力。教學資源拓展1.拓展資源：

（1）地面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)：介紹不同類型的地面?zhèn)鞲衅?，如紅外傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器等的工作原理和應(yīng)用場景。

（2）機器人循線行走算法：探討機器人循線行走的基本算法，如PID控制、模糊控制、遺傳算法等，以及它們的優(yōu)缺點。

（3）機器人編程語言：介紹常用的機器人編程語言，如C/C++、Python、MATLAB等，以及它們在機器人編程中的應(yīng)用。

（4）傳感器數(shù)據(jù)融合：講解如何將多個傳感器數(shù)據(jù)融合，提高機器人循線行走的準確性和穩(wěn)定性。

（5）實際應(yīng)用案例：分析機器人循線行走在實際應(yīng)用中的案例，如物流搬運、環(huán)境監(jiān)測、自動駕駛等。

2.拓展建議：

（1）深入學習地面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)：學生可以閱讀相關(guān)的技術(shù)書籍和學術(shù)論文，了解不同傳感器的工作原理和特點，以及它們在機器人循線行走中的應(yīng)用。

（2）掌握機器人循線行走算法：學生可以通過編寫程序，實踐不同的循線行走算法，比較它們的性能和適用性，加深對算法的理解。

（3）學習機器人編程語言：學生可以選擇一門機器人編程語言進行深入學習，通過編寫簡單的程序，掌握編程技巧，為后續(xù)的復(fù)雜項目打下基礎(chǔ)。

一、地面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)

1.紅外傳感器：利用物體對紅外線的反射特性，檢測物體的位置和距離。

2.光電傳感器：通過光電效應(yīng)，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，檢測物體的存在和位置。

3.超聲波傳感器：發(fā)射超聲波，通過測量超聲波的反射時間，計算物體的距離。

二、機器人循線行走算法

1.PID控制：根據(jù)傳感器的反饋，調(diào)整機器人行走的速度和方向，實現(xiàn)精確循線。

2.模糊控制：利用模糊邏輯，處理傳感器的不精確信息，實現(xiàn)機器人循線行走。

3.遺傳算法：通過模擬生物進化過程，優(yōu)化機器人循線行走的路徑。

三、機器人編程語言

1.C/C++：一種廣泛使用的編程語言，適用于編寫高效、高性能的機器人控制程序。

2.Python：一種易于學習的編程語言，適用于快速開發(fā)和原型設(shè)計。

3.MATLAB：一種數(shù)學計算軟件，提供了豐富的工具箱，適用于復(fù)雜算法的實現(xiàn)。

四、傳感器數(shù)據(jù)融合

1.數(shù)據(jù)預(yù)處理：對傳感器數(shù)據(jù)進行濾波、去噪等處理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2.數(shù)據(jù)融合方法：包括加權(quán)平均、卡爾曼濾波、粒子濾波等，用于整合多個傳感器的信息。

五、實際應(yīng)用案例

1.物流搬運：機器人循線行走，實現(xiàn)貨物的自動搬運。

2.環(huán)境監(jiān)測：機器人循線行走，收集環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、濕度