全国粤教清华版初中信息技术九年级下册第2单元第9课《循线而行-地面传感器和机器人的循线行走》说课稿

全国粤教清华版初中信息技术九年级下册第2单元第9课《循线而行——地面传感器和机器人的循线行走》说课稿科目授课时间节次--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）全国粤教清华版初中信息技术九年级下册第2单元第9课《循线而行——地面传感器和机器人的循线行走》说课稿设计思路本节课以粤教清华版初中信息技术九年级下册第2单元第9课《循线而行——地面传感器和机器人的循线行走》为基础，结合学生实际情况，设计以下教学思路：首先通过导入环节，激发学生兴趣，明确学习目标；接着通过理论讲解与实例演示，让学生了解地面传感器和机器人循线行走的基本原理；随后组织学生分组讨论，探究循线行走的具体实现方法；最后，安排实践环节，让学生动手操作，完成机器人循线行走的项目，培养其创新思维和动手能力。整个教学过程注重理论与实践相结合，旨在提高学生的信息技术素养。核心素养目标1.信息意识：培养学生对地面传感器和机器人循线行走技术的敏感性，提高其发现问题和解决问题的能力。

2.计算思维：通过分析循线行走原理，锻炼学生的逻辑思维和算法设计能力，培养其创新思维。

3.信息伦理：引导学生正确使用信息技术，关注机器人伦理问题，培养其道德观念和社会责任感。

4.实践创新能力：通过动手实践，提高学生运用所学知识解决问题的能力，激发其探索精神和创新意识。重点难点及解决办法重点：理解地面传感器的工作原理，掌握机器人循线行走的基本编程方法。

难点：1.地面传感器信号的采集与处理。

2.编程实现机器人精确循线行走。

解决办法：

1.通过生动的案例讲解地面传感器的工作原理，结合实物展示，让学生直观理解传感器的功能和作用。

2.使用分步教学法，先从简单的编程入手，让学生掌握基本命令，再逐步引入复杂算法，引导学生逐步解决循线行走中的问题。

3.安排小组合作，通过讨论和实验，让学生在实践中发现并解决问题，教师适时提供指导和反馈。

4.设计具有挑战性的任务，鼓励学生自主探究，培养其解决问题的能力和创新思维，突破学习难点。教学资源准备1.教材：粤教清华版初中信息技术九年级下册。

2.辅助材料：地面传感器和机器人循线行走的教学视频、PPT演示文稿。

3.实验器材：机器人套件、地面传感器模块、编程控制器、连接线、电源等。

4.教室布置：设置实验操作区，确保学生分组合作的空间；准备白板和投影仪，方便展示教学内容。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过班级微信群，发布《循线而行》预习资料，包括PPT和基础编程视频，明确预习目标为理解地面传感器基本原理。

设计预习问题：如“地面传感器如何工作？”，“循线行走的关键步骤是什么？”。

监控预习进度：通过微信作业功能，检查学生的预习笔记和问题反馈。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生观看视频，阅读PPT，记录重点。

思考预习问题：学生思考问题，形成自己的初步理解。

提交预习成果：学生将预习笔记和问题提交至微信群，教师进行初步评估。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生的独立学习能力。

信息技术手段：利用微信群，实现资源的共享。

作用与目的：

帮助学生提前掌握基础知识，为课堂深入学习做准备。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示机器人循线行走的实际应用案例，激发学生兴趣。

讲解知识点：详细讲解地面传感器的原理和编程要点。

组织课堂活动：分组进行机器人循线编程实践，解决重难点问题。

解答疑问：对学生在实践中遇到的问题进行解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，思考如何将理论应用于实践。

参与课堂活动：学生分组实践，尝试编写循线程序。

提问与讨论：学生在实践中遇到问题，向教师提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：讲解理论知识。

实践活动法：动手实践，解决重难点。

合作学习法：小组合作，共同完成任务。

作用与目的：

深化理解地面传感器原理和机器人编程，提高实践操作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：设计练习题，巩固地面传感器原理和编程技能。

提供拓展资源：推荐相关书籍和在线资源，拓宽学生知识面。

反馈作业情况：批改作业，提供个性化反馈。

学生活动：

完成作业：学生独立完成作业，巩固所学知识。

拓展学习：利用推荐资源，进行深入学习。

反思总结：学生总结学习过程，提出改进措施。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：鼓励学生自我反思，提升学习能力。

作用与目的：

巩固和拓展课堂所学，提升学生的知识应用和问题解决能力。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）地面传感器技术：介绍不同类型的地面传感器，如红外传感器、光电传感器、超声波传感器等的工作原理和应用场景。

（2）机器人循线行走算法：探讨机器人循线行走的基本算法，如PID控制、模糊控制、遗传算法等，以及它们的优缺点。

（3）机器人编程语言：介绍常用的机器人编程语言，如C/C++、Python、MATLAB等，以及它们在机器人编程中的应用。

（4）传感器数据融合：讲解如何将多个传感器数据融合，提高机器人循线行走的准确性和稳定性。

（5）实际应用案例：分析机器人循线行走在实际应用中的案例，如物流搬运、环境监测、自动驾驶等。

2.拓展建议：

（1）深入学习地面传感器技术：学生可以阅读相关的技术书籍和学术论文，了解不同传感器的工作原理和特点，以及它们在机器人循线行走中的应用。

（2）掌握机器人循线行走算法：学生可以通过编写程序，实践不同的循线行走算法，比较它们的性能和适用性，加深对算法的理解。

（3）学习机器人编程语言：学生可以选择一门机器人编程语言进行深入学习，通过编写简单的程序，掌握编程技巧，为后续的复杂项目打下基础。

一、地面传感器技术

1.红外传感器：利用物体对红外线的反射特性，检测物体的位置和距离。

2.光电传感器：通过光电效应，将光信号转换为电信号，检测物体的存在和位置。

3.超声波传感器：发射超声波，通过测量超声波的反射时间，计算物体的距离。

二、机器人循线行走算法

1.PID控制：根据传感器的反馈，调整机器人行走的速度和方向，实现精确循线。

2.模糊控制：利用模糊逻辑，处理传感器的不精确信息，实现机器人循线行走。

3.遗传算法：通过模拟生物进化过程，优化机器人循线行走的路径。

三、机器人编程语言

1.C/C++：一种广泛使用的编程语言，适用于编写高效、高性能的机器人控制程序。

2.Python：一种易于学习的编程语言，适用于快速开发和原型设计。

3.MATLAB：一种数学计算软件，提供了丰富的工具箱，适用于复杂算法的实现。

四、传感器数据融合

1.数据预处理：对传感器数据进行滤波、去噪等处理，提高数据质量。

2.数据融合方法：包括加权平均、卡尔曼滤波、粒子滤波等，用于整合多个传感器的信息。

五、实际应用案例

1.物流搬运：机器人循线行走，实现货物的自动搬运。

2.环境监测：机器人循线行走，收集环境数据，如温度、湿度