第4单元第17课《自动跟踪-红外传感器和碰撞传感器的综合应用》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4单元第17课《自动跟踪--红外传感器和碰撞传感器的综合应用》说课稿2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：《自动跟踪--红外传感器和碰撞传感器的综合应用》

2.教学年级和班级：初中信息技术九年级下册

3.授课时间：2023—2024学年

4.教学时数：1课时二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标旨在培养学生的信息意识、计算思维和创新实践能力。通过学习红外传感器和碰撞传感器的综合应用，学生将提升对信息技术在实际生活中的应用敏感度，培养利用信息技术解决问题的思维习惯。同时，通过动手实践，学生能够掌握传感器的使用方法，培养创新意识和团队协作能力，为将来的科技探索和创新发展打下基础。三、教学难点与重点1.教学重点

本节课的教学重点在于让学生理解并掌握红外传感器和碰撞传感器的工作原理及其在自动跟踪系统中的应用。具体包括以下细节：

-红外传感器的基本原理和功能：如何检测物体的距离，以及其在自动跟踪系统中的作用。

-碰撞传感器的原理和功能：如何检测碰撞，以及在自动跟踪系统中如何利用碰撞信息调整行进方向。

-编程逻辑的构建：如何通过编程实现传感器的数据读取和处理，以及如何根据传感器数据控制机器人行动。

2.教学难点

本节课的教学难点主要包括以下方面：

-红外传感器和碰撞传感器的集成应用：学生可能会难以理解如何将两种传感器结合起来，实现自动跟踪的功能。例如，如何根据红外传感器的距离数据和碰撞传感器的碰撞信号，编写控制程序，使机器人能够在跟踪目标时避免碰撞。

-编程思维的转换：学生可能习惯了顺序编程，而对于条件判断、循环控制等编程逻辑的运用可能不够熟练，这会影响他们编写出有效的自动跟踪程序。

-实践操作中的问题解决：在实践操作中，学生可能会遇到传感器数据不准确、程序运行不稳定等问题，需要教师引导学生分析原因并解决问题。例如，如何调整传感器参数以提高检测准确性，如何调试程序以消除错误。四、教学资源-软件资源：编程软件（如ArduinoIDE）、传感器控制库

-硬件资源：红外传感器、碰撞传感器、微控制器（如Arduino板）、电机驱动模块、连接线、机器人模型或小车模型

-课程平台：校园网络教学平台

-信息化资源：教学PPT、教学视频、传感器原理动画、编程示例代码

-教学手段：小组讨论、问题驱动、任务驱动、现场演示、动手实践五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对自动跟踪系统的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

-开场提问：“你们在生活中有没有见过自动跟踪的设备或机器人？它们是如何工作的？”

-展示一些关于自动跟踪系统的实际应用案例，如自动跟随的清洁机器人、无人驾驶车辆等，让学生初步感受自动跟踪系统的魅力和实用性。

-简短介绍自动跟踪系统的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.自动跟踪系统基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解自动跟踪系统的基本概念、组成部分和原理。

过程：

-讲解自动跟踪系统的定义，包括其主要功能和应用领域。

-详细介绍自动跟踪系统的组成部分，如红外传感器、碰撞传感器、微控制器、电机驱动模块等，使用图表或示意图帮助学生理解。

-通过实例或案例，让学生更好地理解自动跟踪系统在实际应用中的工作原理。

3.自动跟踪系统案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解自动跟踪系统的特性和重要性。

过程：

-选择几个典型的自动跟踪系统案例进行分析，如智能家居中的自动跟踪清洁机器人、工业自动化中的物料搬运机器人等。

-详细介绍每个案例的背景、特点、工作原理和意义，让学生全面了解自动跟踪系统的多样性或复杂性。

-引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用自动跟踪系统解决实际问题。

-小组讨论：让学生分组讨论自动跟踪系统在未来可能的发展或改进方向，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，每组选择一个与自动跟踪系统相关的主题进行深入讨论，如传感器优化、系统稳定性提升等。

-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，同时加深全班对自动跟踪系统的认识和理解。

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，强调自动跟踪系统的重要性和意义。

过程：

-简要回顾本节课的学习内容，包括自动跟踪系统的基本概念、组成部分、案例分析等。

-强调自动跟踪系统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自动跟踪系统。

-布置课后作业：让学生撰写一篇关于自动跟踪系统应用的短文或报告，以巩固学习效果。六、学生学习效果学生学习效果

1.知识掌握方面：

-学生能够准确描述红外传感器和碰撞传感器的工作原理，理解它们在自动跟踪系统中的作用。

-学生掌握了如何通过编程软件（如ArduinoIDE）来控制传感器，以及如何将传感器数据应用于实际的控制逻辑中。

-学生了解了自动跟踪系统的基本组成部分，如微控制器、电机驱动模块等，并能够描述它们在系统中的作用。

2.技能提升方面：

-学生通过动手实践，提高了对传感器的操作能力，能够独立连接传感器并读取数据。

-学生在编程过程中，锻炼了逻辑思维和问题解决能力，能够编写出简单的自动跟踪程序。

-学生通过小组讨论和课堂展示，提升了团队合作和公众表达能力。

3.创新意识方面：

-学生在学习过程中，不断提出新的想法和改进措施，如优化传感器布局、改进控制算法等。

-学生能够将所学的自动跟踪系统原理应用到其他领域，如智能家居、工业自动化等，展现出良好的创新意识。

4.应用能力方面：

-学生能够将所学知识应用于实际项目中，如设计并制作一个自动跟踪的小车模型。

-学生能够分析自动跟踪系统在实际应用中可能遇到的问题，并提出解决方案。

5.理解深化方面：

-学生通过案例分析和小组讨论，加深了对自动跟踪系统在实际生活中的应用和理解。

-学生能够认识到自动跟踪系统在提高生产效率、降低劳动强度等方面的重要性。

6.学习态度方面：

-学生对自动跟踪系统表现出浓厚的兴趣，积极参与课堂讨论和实践操作。

-学生在学习过程中表现出良好的学习态度，能够主动寻求解决问题的方法。七、反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课中，我尝试通过引入实际案例和生活中的应用场景，让学生能够更直观地理解自动跟踪系统的原理和应用，这种方式有助于提高学生的学习兴趣和积极性。

2.我采用了小组合作和问题驱动的教学方法，鼓励学生在讨论中积极思考，提出问题和解决方案，这种方法有助于培养学生的合作精神和创新思维。

3.在实践操作环节，我让学生亲自动手搭建自动跟踪系统模型，并通过编程实现其功能，这种hands-on的教学方式有助于巩固理论知识，并提高学生的实际操作能力。

（二）存在主要问题

1.在教学过程中，我发现部分学生对编程逻辑的理解不够深入，导致在编写程序时遇到困难。这可能是因为我在讲解编程概念时没有充分考虑到学生的基础差异。

2.在小组讨论环节，一些学生参与度不高，可能是因为讨论主题设置不够吸引他们，或者是我没有很好地激发他们的讨论热情。

3.在教学评价方面，我发现单一的成果展示和点评方式可能无法全面反映学生的学习效果，需要更加多元化的评价方式来评估学生的综合能力。

（三）改进措施

1.针对编程逻辑理解的问题，我计划在课堂上增加更多的编程示例和实际操作环节，让学生在动手实践中逐渐掌握编程技巧。同时，我会根据学生的反馈调整教学节奏，确保每个学生都能够跟上进度。

2.为了提高小组讨论的参与度，我会提前准备更加有趣和贴近实际的讨论主题，并在讨论过程中适时引导，确保每个学生都有机会发表自己的观点。

3.在教学评价方面，我将引入更多的评价维度，如课堂表现、小组合作情况、实践操作能力等，以及采用同行评审和学生自我评价等方式，以更全面地评估学生的学习效果。此外，我还会考虑与家长沟通，了解学生在家的学习情况，以便更好地指导教学。八、板书设计1.自动跟踪系统的基本概念和组成部分

①自动跟踪系统的定义和应用领域

②红外传感器的工作原理和功能

③碰撞传感器的原理和作用

2.自动跟踪系统的工作原理

①传感器数据的读取与处理

②控制算法的实现

③行星机构或驱动模块的响应

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