第7课 昂首阔步-红外传感器和机器人的避障行走　　说课稿　 2023-2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册

第7课昂首阔步——红外传感器和机器人的避障行走说课稿2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）第7课昂首阔步——红外传感器和机器人的避障行走说课稿2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册设计意图本节课旨在通过学习红外传感器的基本原理和机器人的避障行走设计，培养学生对传感技术和智能控制的基本理解，提高学生的实践操作能力和创新思维。结合九年级学生的认知水平，课程内容紧密围绕教材，通过理论与实践相结合的方式，让学生在动手实践中掌握红外传感器在机器人避障中的应用，为后续学习更复杂的智能控制系统打下基础。核心素养目标分析本节课核心素养目标聚焦于信息意识、计算思维和创新意识。通过学习红外传感器的工作原理和编程实践，培养学生主动获取信息、处理信息的能力，增强信息意识；在机器人避障行走的设计过程中，训练学生的逻辑思维和问题解决能力，提升计算思维；同时，鼓励学生将所学知识应用于实际情境，激发创新意识，培养其创新实践能力。这些目标的实现，有助于学生形成适应未来社会的关键能力和必备品质。教学难点与重点1.教学重点

本节课的教学重点是红外传感器的工作原理及其在机器人避障行走中的应用。具体包括：

-红外传感器的基本构造和原理：学生需要理解红外传感器如何检测障碍物，包括其发射和接收红外线的原理。

-编程控制机器人避障：学生需要掌握如何编写程序，使机器人能够根据红外传感器的信号进行避障行走，如使用条件语句和循环语句来控制机器人的行动。

2.教学难点

本节课的教学难点主要涉及以下几个方面：

-红外传感器的工作原理：学生可能难以理解红外线的工作机制，例如红外线的发射、接收和反射原理。举例来说，教师可以通过演示实验，让学生直观地看到红外线遇到障碍物时的反射现象，帮助学生理解传感器的检测原理。

-机器人避障程序的编写：编写程序时，如何准确地使用逻辑判断和条件语句是学生的一个难点。例如，学生可能不知道如何设置合适的阈值来判断障碍物的距离，或者如何在程序中实现机器人对障碍物的有效避让。教师可以通过逐步引导和示例代码，帮助学生理解并掌握编程技巧，突破这一难点。具体包括：

-条件语句的正确使用：学生可能难以理解何时使用“如果”、“否则”等条件语句，以及如何将传感器数据与这些语句结合起来。

-循环语句的应用：在机器人避障过程中，如何使用循环语句来持续检测障碍物并调整行进方向，这也是学生需要克服的一个难点。教学资源-软硬件资源：红外传感器模块、Arduino控制板、电机驱动板、直流电机、轮式机器人底盘、连接线、电脑编程软件（如ArduinoIDE）。

-课程平台：学校内部网络教学平台，用于上传教学资料和作业。

-信息化资源：教学PPT、编程示例代码、红外传感器原理动画或视频。

-教学手段：小组合作学习、问题驱动法、演示法、实践操作指导。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对红外传感器和机器人避障的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

-开场提问：“同学们，你们在生活中见到过哪些智能机器人？它们是如何感知周围环境的呢？”

-展示一些智能机器人避障的视频片段，让学生初步感受红外传感器在机器人避障中的应用。

-简短介绍红外传感器的基本概念和其在机器人技术中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.红外传感器基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解红外传感器的基本概念、组成部分和原理。

过程：

-讲解红外传感器的定义，介绍其发射和接收红外线的基本原理。

-详细介绍红外传感器的组成部分，如发射器、接收器等。

-通过实例讲解红外传感器在实际生活中的应用，如自动门、智能照明等。

3.机器人避障案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解红外传感器在机器人避障中的应用。

过程：

-选择几个典型的机器人避障案例进行分析，如轮式机器人的红外避障、无人车的红外导航等。

-详细介绍每个案例的背景、红外传感器的应用原理和避障策略。

-引导学生思考这些案例在实际生活或学习中的应用，如何利用红外传感器解决实际问题。

-小组讨论：让学生分组讨论红外传感器在机器人避障中的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

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，每组选择一个与红外传感器相关的机器人避障主题进行深入讨论。

-小组内讨论该主题的现状、技术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，同时加深全班对红外传感器在机器人避障中应用的认识和理解。

过程：

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、技术挑战及解决方案。

-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，强调红外传感器在机器人避障中的重要性。

过程：

-简要回顾本节课的学习内容，包括红外传感器的基本概念、案例分析等。

-强调红外传感器在机器人避障中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用。

-布置课后作业：让学生撰写一篇关于红外传感器在机器人避障中应用的短文或报告，以巩固学习效果。学生学习效果学生学习效果

1.知识掌握方面：

-学生能够准确地描述红外传感器的工作原理，理解其发射和接收红外线的基本机制。

-学生掌握了如何使用红外传感器进行机器人避障的编程方法，能够编写简单的控制程序。

-学生了解了红外传感器在现实生活中的应用，如智能家居、自动化控制等领域。

2.技能提升方面：

-学生通过动手实践，提升了操作机器人硬件和软件的能力，能够独立完成红外传感器与机器人控制板的连接。

-学生在编程实践中，提高了逻辑思维和问题解决能力，能够根据传感器的反馈调整机器人行为。

-学生通过小组合作，增强了沟通协作能力，学会了在团队中分享想法和解决问题。

3.思维发展方面：

-学生在分析红外传感器案例时，培养了分析问题和解决问题的能力，能够从实际情境中提炼关键信息。

-学生在讨论红外传感器的未来发展时，展现了创新思维，提出了多种改进和应用的设想。

-学生通过本节课的学习，对智能控制技术产生了浓厚的兴趣，激发了进一步学习和探索的热情。

4.应用能力方面：

-学生能够将所学知识应用于实际项目中，例如设计并制作一个简单的红外避障机器人。

-学生在课后作业中，能够撰写关于红外传感器应用的报告，将理论与实践相结合。

-学生在日常生活中，开始关注红外传感器相关的科技产品，提高了对科技现象的敏感度。教学反思与总结这节课从红外传感器的原理到机器人的避障行走，我尝试着引导学生从理论到实践，再从实践到理论，形成一个良性循环的学习过程。以下是我对本次教学的一些反思和总结。

教学反思：

在设计课程时，我注重了理论与实践的结合，但在实际操作环节，我发现部分学生对硬件的连接和编程软件的使用不够熟练，导致实践环节的进展不如预期。这提醒我，在今后的教学中，我需要更多地关注学生的实际操作能力，提前准备一些简单的操作指导或视频教程，帮助学生更快地掌握必要的技能。

在讲解红外传感器的工作原理时，我发现学生对于红外线的概念有些模糊。尽管我使用了动画和视频辅助教学，但仍有学生表示难以理解。这让我意识到，可能需要更多直观的教具或者实验来帮助学生形象地理解抽象的物理概念。

此外，在小组讨论环节，虽然学生们的参与度很高，但我注意到一些小组的合作并不十分有效，有的学生似乎没有参与到讨论中。这可能是因为我对小组合作学习的引导不够，今后我需要更细致地组织这一环节，确保每个学生都能积极参与。

教学总结：

总体来看，学生对红外传感器的基本原理和机器人的避障行走有了较好的理解。他们在实践环节中展现出了很高的兴趣，许多学生能够独立完成编程任务，并在机器人的避障行走中取得了成功。这表明他们在知识掌握和技能提升方面都有了显著的进步。

在情感态度方面，学生对智能控制技术的兴趣明显提升，他们在讨论环节提出了许多有创意的想法，对未来的学习充满了期待。但同时，我也发现了一些不足，比如学生在团队协作和问题解决方面的能力还有待提高。

针对教学中