第2单元第8课《碰撞运动-碰撞传感器和机器人的避碰行走》教学实录 2023-2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册

第2单元第8课《碰撞运动——碰撞传感器和机器人的避碰行走》教学实录2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册一、课程基本信息

1.课程名称：初中信息技术

2.教学年级和班级：九年级（3）班

3.授课时间：2023年4月15日

4.教学时数：1课时

本节课内容为第2单元第8课《碰撞运动——碰撞传感器和机器人的避碰行走》，选自2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册。本节课主要讲解碰撞传感器的工作原理，以及如何利用碰撞传感器实现机器人的避碰行走。内容包括碰撞传感器的认识、安装与调试，以及编写机器人避碰行走的程序。二、教学目标

1.让学生理解碰撞传感器的工作原理及其在机器人避碰行走中的作用。

2.培养学生运用信息技术解决问题的能力，包括传感器的安装、调试及编程。

3.引导学生通过实践操作，提高动手能力和创新思维，为机器人编程打下基础。三、教学策略与方法

1.情境教学

-情境导入：通过展示机器人碰撞传感器的实际应用场景，如智能车辆避障，激发学生对碰撞传感器的好奇心。

-情境模拟：设置模拟机器人行走的场景，让学生在实际操作中感受碰撞传感器的作用。

2.互动学习

-小组讨论：将学生分组，讨论如何利用碰撞传感器编写机器人避碰程序，鼓励学生分享想法和解决问题的方式。

-角色扮演：让学生扮演机器人设计师和程序员，通过角色扮演来体验传感器安装、调试和编程的过程。

3.反思与评价

-自我反思：课后要求学生反思本节课的学习内容，思考如何将所学应用于实际问题。

-同伴评价：组织学生相互评价对方的机器人避碰程序，提出改进意见，以促进相互学习和提高。四、教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：讲解碰撞传感器的工作原理和机器人避碰行走的基本概念。

2.实验法：通过动手实验，让学生亲自安装和调试碰撞传感器，编写避碰程序。

3.案例分析法：分析实际案例，让学生理解碰撞传感器在不同场景中的应用。

教学手段：

1.多媒体教学：使用PPT展示碰撞传感器的结构和工作原理。

2.教学软件：利用编程软件，如Scratch或ArduinoIDE，进行机器人避碰程序的编写和调试。

3.网络资源：通过互联网搜索相关资料，扩展学生对机器人避碰技术的认识。五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

-展示机器人避障的实际应用视频，如智能车辆和自动清扫机器人，引发学生对机器人避障功能的兴趣。

-提问：你们在生活中有见过哪些机器人避障的例子？它们是如何工作的？

2.新知学习（25分钟）

-理论讲解：详细讲解碰撞传感器的工作原理，包括传感器的类型、安装位置及其在机器人避障中的作用。

-演示实验：教师现场演示如何安装和调试碰撞传感器，并展示传感器的实际反应。

-编程基础：介绍机器人避碰程序的基本结构，包括条件判断、循环控制等编程概念。

3.互动讨论（15分钟）

-小组讨论：学生分组讨论如何利用碰撞传感器编写机器人避碰程序，分享各自的思路和解决方案。

-编程实践：每组学生根据讨论结果，尝试编写简单的机器人避碰程序，并在教师的指导下进行调试。

4.实践应用（15分钟）

-机器人避碰挑战：学生以小组为单位，利用编程软件和碰撞传感器，完成一个简单的机器人避碰任务。

-程序优化：学生在教师的指导下，对避碰程序进行优化，提高避障的准确性和效率。

5.总结与反思（10分钟）

-总结本节课的学习内容，强调碰撞传感器在机器人避障中的重要性。

-学生展示：每组学生展示自己的机器人避碰程序，并简要介绍编程思路。

-反思讨论：学生分享在编程过程中的遇到的问题和解决方法，讨论如何改进程序。

6.作业布置（5分钟）

-布置课后作业：要求学生编写一个更复杂的机器人避碰程序，并在下一次课上展示。

-强调作业要求：程序需要包含多个条件判断和循环控制，以及必要的注释说明。

7.课堂结束（5分钟）

-教师总结本节课的重点和难点，强调学生在实践中学习和提高的重要性。

-鼓励学生在课后继续探索机器人编程，培养创新精神和实践能力。六、教学反思与改进

这节课学生对于碰撞传感器的理解和应用有了较好的掌握，但在编程实践中，一些学生对于复杂逻辑的编程还是感到有些困难。下次我会准备一些更详细的案例，让学生在动手之前有更多的参考。另外，我也发现有些学生在小组讨论时参与度不高，未来我会调整分组策略，确保每个学生都能积极参与讨论。此外，课后作业的难度对我来说也是一个提醒，我会在下次备课中适当调整难度，让更多的学生能够顺利完成作业，并在实践中提升技能。七、结语

同学们，今天我们一起学习了碰撞传感器的基本原理和机器人的避碰行走，希望大家能够将所学知识应用到实际的编程实践中。记住，科技的发展离不开我们每一个人的创新和努力。我希望你们在课后的练习中能够不断探索，勇于尝试，将今天学到的知识转化为自己的技能。如果遇到问题，不要害怕，要及时和老师、同学交流。我们的目标不仅是学会编程，更重要的是培养解决问题的能力和创新思维。期待下次课上看到你们更多的创意和成果！加油！八、作业布置与反馈

1.作业内容

在今天的课程中，我们学习了如何利用碰撞传感器实现机器人的避碰行走。为了巩固所学知识，并进一步培养大家的编程能力和创新思维，我为大家布置以下作业：

（1）设计一个更复杂的机器人避碰程序，要求程序中包含多个条件判断和循环控制，同时添加必要的注释说明。

（2）记录并分析程序编写和调试过程中的问题及解决方法，形成一篇总结报告。

（3）结合本节课所学内容，思考碰撞传感器在其他领域的应用，如智能家居、无人驾驶等，并撰写一篇短文，阐述你的见解和设想。

2.反馈方式

在下次课堂上，我会对大家的作业进行批改，并给予反馈。我会挑选一些优秀的作业进行分享，让大家互相学习和借鉴。同时，我也会针对作业中的共性问题进行讲解，帮助大家更好地理解和掌握相关知识。

在作业提交后，我会及时查看并给出评价。对于作业中存在的问题，我会提出具体的改进建议，帮助大家完善作品。此外，我还会在课堂上组织大家进行讨论，共同探讨如何优化程序和拓展碰撞传感器的应用领域。

请大家按时完成作业，并在下次课堂上做好准备，分享你的成果和心得。我相信，通过这次作业的完成和反馈，大家能够更好地掌握机器人避碰编程技能，同时激发创新思维，为未来的学习和发展打下坚实基础。加油！九、教学资源与技术支持

教学资源库：

为了提高初中信息技术课程的教学质量，我们建立了完善的教学资源库。以下是资源库的主要内容：

1.课件资源：包含每一课的PPT课件，其中涵盖了本节课的主要知识点、案例分析和实践操作步骤。课件设计注重直观性和互动性，便于教师在授课时引导学生理解和掌握。

2.案例库：收集了大量的真实案例和模拟案例，用于帮助学生理解碰撞传感器在实际应用中的工作原理和作用。案例内容涉及机器人避障、智能家居、无人驾驶等多个领域。

3.视频资源：包括教学视频和实际操作演示视频，通过视觉演示，让学生更直观地理解碰撞传感器的工作原理和编程过程。

4.文章资源：整理了一系列与信息技术相关的文章，涵盖机器人编程、传感器技术、人工智能等领域的最新发展和应用。

5.编程工具：提供了多种编程软件的安装包和使用教程，如ArduinoIDE、Scratch等，方便学生在课后进行自主编程实践。

在线学习平台：

我们利用在线学习平台，为学生提供灵活的学习方式和丰富的学习资源。

1.远程教学：通过在线直播课堂，教师可以远程为学生授课，解答学生的疑问，并进行实时互动。

2.互动讨论区：学生可以在平台上发起讨论，分享学习心得，教师也可以及时回复，促进师生之间的交流。

3.作业提交与批改：学生可以通过平台提交作业，教师在线批改并给予反馈，提高作业的效率和质量。

4.自主学习资源：平台提供了丰富的自主学习资源，包括课程讲义、教学视频、案例分析等，学生可以根据自己的进度进行学习。

技术支持：

为了确保教学活动的顺利进行，我们提供了以下技术支持：

1.硬件设备：学校配备了足够数量的计算机和传感器设备，以及稳定的网