《第11节 导盲机器人（二）》教学实录教学反思-2023-2024学年初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《第11节导盲机器人（二）》教学实录教学反思-2023-2024学年初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟一、课程概览

1.本节课的主要教学内容：本节课为《第11节导盲机器人（二）》，主要教授学生如何使用Python编程语言和Arduino控制器，实现导盲机器人的基本功能，包括超声波测距、路径规划、避障等。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课与北师大版八年级下册信息技术教材中的《第10节导盲机器人（一）》紧密相连，学生在前一节课已经学习了导盲机器人的基本概念、结构和功能。本节课将在此基础上，引导学生深入探讨导盲机器人的编程实现，使其与教材内容形成递进关系，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。二、学情分析与内容规划

1.学情分析：学生已掌握了基础的计算机操作技能和简单的编程概念，但对Arduino控制器和Python编程语言的应用较为陌生，缺乏实际操作经验。

2.内容规划：本节课将围绕导盲机器人的制作与编程展开，结合以下核心要素进行内容设计：

-复习《第10节导盲机器人（一）》中的基础知识，包括机器人的功能、结构和原理。

-介绍Arduino控制器和Python编程语言在导盲机器人制作中的应用。

-分步骤讲解超声波测距、路径规划和避障功能的编程实现。

-设计实践操作环节，让学生分组进行编程和调试，增强动手能力。

-安排课堂讨论和问答环节，鼓励学生提出问题、分享想法，加深对知识点的理解。三、教学策略与方法

1.情境教学

-情境导入：通过展示导盲机器人的实际应用视频，让学生了解导盲机器人在帮助视障人士中的作用，从而激发学生的兴趣和好奇心。

-情境模拟：设置一个模拟场景，让学生扮演导盲机器人的角色，在模拟环境中进行超声波测距、路径规划和避障的编程实践。

2.互动学习

-小组讨论：将学生分成小组，每组针对导盲机器人的某一功能进行讨论，如何利用Arduino和Python实现，并分享各自的思路和解决方案。

-角色扮演：让学生扮演程序员和测试员的角色，程序员负责编写代码，测试员负责测试机器人功能，通过角色扮演来加深对编程和测试流程的理解。

3.反思与评价

-自我反思：在编程实践结束后，鼓励学生反思自己的编程过程，包括遇到的困难和解决问题的方法。

-同伴评价：组织学生进行作品展示，其他学生对其进行评价，提出改进建议，以此增进学生对编程逻辑和实际应用的理解。四、教学资源

-软件资源：ArduinoIDE、Python编程环境

-硬件资源：Arduino控制器、超声波传感器、电机驱动模块、轮式机器人套件

-课程平台：学校内部教学管理系统

-信息化资源：导盲机器人编程教程、在线编程练习题库

-教学手段：多媒体教学、实物演示、互动式编程实践五、教学过程

1.导入环节（约5分钟）

内容：教师通过播放导盲机器人的实际应用视频，让学生直观感受导盲机器人在帮助视障人士中的作用。随后，教师简要回顾上节课的内容，引出本节课的主题，并询问学生对导盲机器人的认识和期待。

2.新知学习（约25分钟）

内容：

-教师介绍Arduino控制器和Python编程语言在导盲机器人制作中的应用，包括硬件连接和软件编程的基本概念。

-分步骤讲解超声波测距、路径规划和避障功能的编程实现，通过PPT展示关键代码和逻辑流程。

-教师现场演示如何使用ArduinoIDE编写代码，并将代码上传到Arduino控制器中。

-学生跟随教师的步骤，在计算机上尝试编写和上传代码，教师在旁指导，解答学生的疑问。

3.实践应用（约10分钟）

内容：学生分成小组，每组根据教师提供的素材和指导，利用Arduino控制器和Python编程语言，为导盲机器人编写一个简单的避障程序。小组成员分工合作，程序员负责编写代码，测试员负责观察机器人行为并进行调试。教师巡回指导，提供必要的帮助。

4.互动讨论（约10分钟）

内容：各小组展示他们的编程成果，讨论在编程过程中遇到的问题和解决方案。学生互相提问，分享各自的学习心得和编程技巧。教师引导学生从逻辑思维、编程实践等方面进行深入讨论。

5.总结与提升（约5分钟）

内容：教师总结本节课的重点内容，强调超声波测距、路径规划和避障功能在导盲机器人中的重要性。同时，教师鼓励学生继续探索Arduino控制器和Python编程语言的应用，提出在下一节课中将进一步深入学习和实践。最后，教师布置相关的课后作业，要求学生复习本节课的内容，并预习下一节课的知识点。六、教学反思与改进

教学反思：本节课通过情境教学和互动学习，学生对导盲机器人的编程有了初步的认识和实践。但在实践环节中，部分学生由于编程基础较弱，遇到了较大的困难，导致编程进度缓慢。同时，课堂讨论时间分配不够合理，部分学生的参与度不高。

教学改进：针对编程基础较弱的学生，下一节课将提供更多的辅导资料和示例代码，以便他们更好地理解编程逻辑。同时，调整课堂讨论的流程，确保每个学生都有机会参与讨论，提高课堂互动性。此外，将增加课后辅导时间，为学生提供更多实际操作的机会，以及时解决他们在编程过程中遇到的问题。七、结语

同学们，今天我们一起学习了导盲机器人的编程知识，通过动手实践，大家已经能够实现超声波测距和避障功能。我很高兴看到大家在这个过程中展现出的耐心和创造力。记住，编程不仅仅是一门技术，它更是一种解决问题的思维方式。希望大家能够在课后继续练习，不断提高自己的编程能力。下一节课，我们将进一步探讨导盲机器人的路径规划，期待大家带来更多的创新和惊喜。加油，我们下次课再见！八、作业布置与反馈

作业布置：

亲爱的同学们，为了帮助大家更好地巩固今天所学的知识，并提高编程实践能力，我为大家布置了以下作业：

1.编写一个完整的Python程序，实现导盲机器人的超声波测距功能。要求程序能够准确读取超声波传感器的数据，并计算出距离障碍物的距离。

2.根据今天学习的避障逻辑，改进你的程序，使得导盲机器人在检测到障碍物时能够自动停止并发出警告。

3.结合我们课堂上讨论的内容，撰写一篇短文，介绍导盲机器人的工作原理和在社会中的重要作用。

4.预习下一节课我们将要学习的内容，特别是关于路径规划的理论和实践，为课堂讨论做好准备。

请大家在下周一之前完成作业，并将程序代码和短文电子版提交至课程平台。如果有任何疑问，可以在课后随时与我交流。

作业反馈：

我已经批改了大家提交的作业，以下是对大家作业的整体反馈：

大多数同学都能够按照要求完成作业，超声波测距功能的实现较为准确，避障逻辑也基本符合预期。但是，我也发现了一些常见的问题：

-一些同学在编写代码时，对Python语法掌握不够熟练，导致程序出现错误。

-避障逻辑的实现中，部分同学未能考虑到所有可能的障碍物情况，使得程序在某些特定情况下无法正确执行。

-短文中，有些同学对导盲机器人的工作原理描述不够清晰，或者对其在社会中的重要性认识不足。

针对上述问题，我给出以下改进建议：

-对于编程语法问题，建议同学们多阅读Python编程相关的书籍和资料，加强语法练习。

-在避障逻辑方面，希望大家能够更加细致地考虑各种情况，并进行充分的测试。

-对于短文写作，我建议同学们在撰写之前，先对导盲机器人的相关信息进行深入研究，确保内容的准确性。

请大家根据我的反馈，对作业进行相应的修改和完善，我相信通过不断的练习和改进，大家的编程能力和写作水平都会有所提高。继续加油！九篇直接输出：

九、教学资源拓展

1.拓展资源

-《Python编程：从入门到实践》：本书详细介绍了Python编程的基础知识，包括语法、数据结构、函数等，适合初学者学习和参考。

-《Arduino入门教程》：本教程涵盖了Arduino的基本使用方法、编程技巧以及各种传感器的应用，帮助读者快速掌握Arduino开发。

-《智能机器人制作与编程》：本书介绍了智能机器人的基本概念、制作方法和编程技巧，包括超声波测距、路径规划等内容，适合对机器人制作感兴趣的读者。

-《计算机科学导论》：本书为计算机科学领域的入门书籍，涵盖了计算机硬件、软件、网络、数据结构等基础知识，有助于学生构建扎实的计算机科学基础。

2.拓展建议

-鼓励学生在课后阅读《Python编程：从入门到实践》，通过实际案例学习Python编程，提高编程能力。

-建议学生观看在线Arduino教程，动手实践Arduino项目，加深对控制器编程的理解。

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