全国苏科版信息技术九年级全册第2章第1节3.《机器人循光》教学设计

全国苏科版信息技术九年级全册第2章第1节3.《机器人循光》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容

全国苏科版信息技术九年级全册第2章第1节《机器人循光》

本节课的主要内容为机器人循光，包括以下几个方面：

（1）了解机器人的基本概念和分类。

（2）掌握机器人循光的基本原理和实现方法。

（3）学会使用编程软件进行机器人循光的编程和调试。

2.教学内容与学生已有知识的联系

本节课的教学内容与学生在八年级学过的机器人基础知识有关联，学生需要掌握机器人基本概念、分类和简单编程。同时，本节课的内容与学生在物理课上学习的光学知识有关联，学生需要了解光的基本性质和光与物体的相互作用。此外，学生还需要具备一定的数学知识和逻辑思维能力，以便于理解和掌握机器人循光的编程和调试。核心素养目标培养学生信息意识，提高学生利用信息技术解决问题的能力；培养学生的创新意识，鼓励学生发挥创意设计机器人循光程序；培养学生的实践能力，通过动手编程和调试机器人，提高学生实践操作能力；培养学生的团队协作能力，鼓励学生在小组合作中共同完成任务。学情分析在设计本节课的教学方案之前，我们需要对学生的学情进行深入分析。本节课的教学对象是九年级的学生，他们在知识、能力和素质方面具有一定的基础，但同时也存在一些问题。

首先，在知识方面，学生已经学习过机器人基础知识，了解机器人的基本概念和分类。同时，他们在物理课上学习过光学知识，了解光的基本性质和光与物体的相互作用。这些知识为学习本节课的内容奠定了基础。

其次，在能力方面，学生具备一定的编程能力，能够使用简单的编程软件进行编程。然而，他们在机器人循光编程方面的经验较少，需要通过本节课的学习来提高。同时，学生的逻辑思维能力和解决问题的能力有待提高，需要在教学过程中进行有针对性的培养。

再次，在素质方面，学生具有一定的创新意识和实践能力。他们喜欢尝试新事物，对机器人编程产生浓厚的兴趣。然而，他们在团队协作方面的能力较弱，需要在教学过程中加强培养。

在行为习惯方面，部分学生学习态度端正，能够积极参与课堂活动。但也有一部分学生学习态度不够端正，容易分心，对课程学习产生一定的影响。针对这一问题，教师需要在教学过程中关注学生的学习状态，采取有效的教学方法激发学生的学习兴趣。

此外，学生的学习基础存在一定的差异，对课程内容的掌握程度不同。为了满足不同层次学生的学习需求，教师需要设计分层教学，针对不同层次的学生制定不同的教学目标和教学方法。教学方法与策略1.教学方法

本节课将采用讲授、讨论、案例研究、项目导向学习等多种教学方法。讲授法用于讲解机器人的基本概念、分类和循光原理；讨论法用于引导学生思考和交流机器人的应用场景；案例研究法用于分析实际案例，帮助学生更好地理解和掌握循光编程；项目导向学习法用于鼓励学生动手实践，提高他们的编程和调试能力。

2.教学活动设计

（1）角色扮演：通过角色扮演，让学生模拟机器人的行为，加深对机器人循光原理的理解。

（2）实验：设计实验环节，让学生亲自动手搭建机器人，进行循光编程和调试，提高实践操作能力。

（3）游戏：设计编程游戏，让学生在游戏中学习循光编程，提高学习兴趣。

（4）小组合作：将学生分成小组，共同完成循光编程任务，培养团队协作能力。

3.教学媒体和资源使用

（1）PPT：制作精美的PPT，展示机器人循光的相关知识点和案例，方便学生理解和记忆。

（2）视频：收集关于机器人循光的视频资料，让学生直观地了解循光原理和编程方法。

（3）在线工具：利用在线编程平台，让学生在线编写和调试循光程序，提高学习效果。

（4）实物展示：展示实体机器人，让学生更直观地了解机器人循光的效果。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对机器人循光的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是机器人循光吗？它在生活中有哪些应用？”

展示一些关于机器人循光的图片或视频片段，让学生初步感受循光机器人的魅力。

简短介绍机器人循光的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.机器人循光基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解机器人循光的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解机器人循光的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍机器人循光的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.机器人循光案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解机器人循光的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的机器人循光案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解机器人循光的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用机器人循光解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与机器人循光相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对机器人循光的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调机器人循光的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括机器人循光的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调机器人循光在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用机器人循光。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于机器人循光的短文或报告，以巩固学习效果。拓展与延伸1.拓展阅读材料

（1）机器人循光技术的最新研究进展：学生可以通过查阅相关学术论文，了解机器人循光技术的前沿动态和未来发展趋势。

（2）机器人循光在生活中的应用案例：学生可以阅读一些关于机器人循光在生活中的实际应用案例，了解循光技术如何改变我们的生活。

（3）机器人编程软件的使用方法：学生可以学习一些常见的机器人编程软件的使用方法，为后续的机器人编程实践打下基础。

（4）机器人循光编程技巧：学生可以阅读一些关于机器人循光编程的技巧和经验分享，提高自己的编程能力。

2.课后自主学习和探究

（1）学生可以利用网络资源，学习更多关于机器人循光的知识，拓展自己的知识面。

（2）学生可以尝试自己设计一个简单的机器人循光程序，通过实践提高自己的编程能力。

（3）学生可以参加一些机器人编程的比赛或活动，锻炼自己的编程能力和团队合作能力。

（4）学生可以阅读一些关于机器人循光技术的科普书籍，提高自己的科学素养。内容逻辑关系①重点知识点：

A.机器人的基本概念和分类

B.机器人循光的基本原理和实现方法

C.机器人循光编程和调试的方法和技巧

②重点词：

A.机器人

B.循光

C.编程

D.调试

③重点句：

A.机器人是能够自动执行工作的机器装置。

B.循光是指机器人根据光线的变化自动调整自己的行动方向。

C.编程是编写指令让机器人按照预定程序进行操作。

D.调试是通过调整编程代码来解决机器人运行中出现的问题。典型例题讲解1.例题1：请简述机器人的基本概念和分类。

答案：机器人是一种能够自动执行工作的机器装置。根据机器人的应用领域和功能特点，可以将其分为工业机器人、服务机器人和特种机器人等。

2.例题2：请解释机器人的循光原理。

答案：机器人的循光原理是指机器人根据光线的变化自动调整自己的行动方向。通常，循光机器人会配备有光线传感器，用于检测环境中的光线强度和方向。当检测到光线强度发生变化时，机器人会自动调整前进方向，以保持与光源的相对位置不变。

3.例题3：请简述机器人循光编程的基本步骤。

答案：机器人循光编程的基本步骤包括：

（1）确定循光目标：明确机器人的循光目标和光源位置。

（2）编写循光程序：编写控制机器人移动的程序，包括前进、后退、转向等指令。

（3）调试程序：通过实际运行机器人，观察其循光效果，并根据需要调整程序代码。

（4）优化程序：根据调试结果，对程序进行优化，提高循光效果。

4.例题4：请举例说明如何使用编程软件进行机器人循光编程。

答案：以Scratch编程软件为例，进行机器人循光编程的步骤如下：

（1）新建项目：在Scratch中创建一个新的项目。

（2）添加角色和背景：选择合适的机器人角色和背景。

（3）编写程序：使用Scratch的积木块编写控制机器人移动的程序，包括前进、后退、转向等指令。

（4）测试程序：运行程序，观察机器人的循光效果。

（5）调试程序：根据测试结果，调整程序代码，优化循光效果。

5.例题5：请分析以下循光机器人程序的错误，并给出修改建议。

程序代码：

当绿旗被点击：

-移动10步

-向左转90度

-移动10步

-向右转90度

-重复执行步骤2-4

答案：该程序存在以下错误：

（1）在向左转和向右转的指令中，没有指定方向。应该使用“左转90度”和“右转90度”的指令。

（2）在重复执行步骤中，应该使用“重复执行步骤”的积木块，而不是分别执行每个步骤。

修改后的程序代码：

当绿旗被点击：

-移动10步

-左转90度

-移动10步

-右转90度

-重复执行步骤2-4课堂小结，当堂检测今天，我们学习了机器人循光的相关知识，包括机器人的基本概念和分类、机器人循光的基本原理和实现方法、机器人循光编程和调试的方法和技巧。通过学习，我们了解了机器人循光技术在生活中的应用和重要性，掌握了如何使用编程软件进行机器人循光编程，并通过实例了解了循光机器人的实际应用场景。希望同学们能够将所学知识应用于实际，发挥创意，设计出更加智能的循光机器人。

2.当堂检测

（1）请简述机器人的基本概念和分类。

（2）请解释机器人的循光原理。

（3）请简述机器人循光编程的基本步骤。

（4）请举例说明如何使用编程软件进行机器人循光编程。

（5）请分析以下循光机器人程序的错误，并给出修改建议。

程序代码：

当绿旗被点击：

-移动10步

-向左转90度

-移动10步

-向右转90度

-重复执行步骤2-4

答案：

（1）机器人是一种能够自动执行工作的机器装置。根据机器人的应用领域和功能特点，可以将其分为工业机器人、服务机器人和特种机器人等。

（2）机器人的循光原理是指机器人根据光线的变化自动调整自己的行动方向。通常，循光机器人会配备有光线传感器，用于检测环境中的光线强度和方向。当检测到光线强度发生变化时，机器人会自动调整前进方向，以保持与光源的相对位置不变。

（3）机器人循光编程的基本步骤包括：

-确定循光目标：明确机器人的循光目标和光源位置。

-编写循光程序：编写控制机器人移动的程序，包括前进、后退、转向等指令。

-调试程序：通过实际运行机器人，观察其循光效果，并根据需要调整程序代码。

-优化程序：根据调试结果，对程序进行优化，提高循光效果。

（4）以Scratch编程软件为例，进行机器人循光编程的步骤如下：

-新建项目：在Scratch中创建一个新的项目。

-添加角色和背景：选择合适的机器人角色和背景。

-编写程序：使用Scratch的积