全国粤教版信息技术七年级下册第二章第八节《活动3：机器人寻宝比赛》教学设计

全国粤教版信息技术七年级下册第二章第八节《活动3：机器人寻宝比赛》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以“全国粤教版信息技术七年级下册第二章第八节《活动3：机器人寻宝比赛》”为主题，通过设置机器人寻宝比赛活动，引导学生运用所学编程知识，培养逻辑思维和团队合作能力。课程内容与课本紧密相连，注重实践操作，旨在提高学生对信息技术的兴趣和应用能力。核心素养目标1.培养学生的信息意识，理解信息技术的应用价值。

2.提升学生的计算思维，学会用编程解决问题。

3.增强学生的创新实践能力，通过团队合作实现项目目标。

4.强化学生的信息伦理意识，遵守编程规范和道德准则。教学难点与重点1.教学重点，

①理解机器人寻宝程序的逻辑结构，包括循环、条件判断等编程概念的应用。

②掌握编程语言的基本语法，能够编写简单的程序指令，实现机器人寻宝的基本功能。

2.教学难点，

①理解并应用算法思维，将实际问题转化为程序逻辑，解决寻宝路径规划问题。

②在团队合作中，有效沟通与协作，共同解决编程过程中遇到的问题。

③调试程序，优化代码，提高机器人寻宝的效率和成功率。

④理解程序错误的原因，学会使用调试工具，培养问题解决能力。教学资源-软硬件资源：机器人编程平台、编程软件（如Scratch、Python等）、机器人模型、电脑设备。

-课程平台：学校信息技术教学平台、在线编程学习平台。

-信息化资源：机器人编程教程、编程案例库、教学视频。

-教学手段：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实物展示、小组讨论。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对机器人编程的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道机器人是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于机器人的图片或视频片段，让学生初步感受机器人的魅力或特点。

简短介绍机器人编程的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.机器人编程基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解机器人编程的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解机器人编程的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍机器人编程的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.机器人编程案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解机器人编程的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的机器人编程案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解机器人编程的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用机器人编程解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论机器人编程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，每组选择一个与机器人编程相关的主题进行深入讨论。

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，同时加深全班对机器人编程的认识和理解。

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，强调机器人编程的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括机器人编程的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调机器人编程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机器人编程。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，培养学生的独立学习和问题解决能力。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于机器人编程的短文或报告，要求结合生活实例分析机器人编程的应用。

强调作业的重要性，并提供必要的指导和支持。

8.课堂反思与改进（5分钟）

目标：总结教学过程，反思教学效果，为后续教学提供改进方向。

过程：

教师引导学生进行课堂反思，包括教学内容的呈现、学生参与度、教学效果等方面。

根据学生的反馈和表现，教师总结教学过程中的优点和不足，提出改进措施，为后续课程做好准备。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

学生能够理解并掌握机器人编程的基本概念，如编程语言、编程逻辑、算法等。

学生能够识别并运用编程中的循环、条件判断等基本结构。

学生能够理解机器人编程在实际生活中的应用，如自动化控制、智能交互等。

2.技能提升：

学生通过实际操作，提高了编程实践能力，能够独立编写简单的机器人寻宝程序。

学生学会了使用编程软件，如Scratch、Python等，为后续的编程学习打下基础。

学生在团队协作中，学会了有效沟通和分工合作，提高了团队协作能力。

3.思维发展：

学生通过解决机器人寻宝问题，培养了逻辑思维和问题解决能力。

学生在分析案例时，学会了从多个角度思考问题，提高了创新思维。

学生在讨论中，学会了批判性思维，能够对问题提出自己的见解和解决方案。

4.信息技术素养：

学生增强了信息意识，认识到信息技术在现代社会中的重要性。

学生学会了信息伦理，遵守编程规范和道德准则，保护个人隐私和数据安全。

学生学会了信息获取、加工和传播的能力，能够利用信息技术解决实际问题。

5.实践应用：

学生能够将所学知识应用于实际生活，如设计简单的智能家居控制系统。

学生能够利用编程技能，创作自己的作品，如编程小游戏、互动展示等。

学生在参加机器人竞赛或相关活动中，展现了良好的信息技术应用能力。

6.情感态度：

学生对信息技术产生了浓厚的兴趣，愿意主动学习和探索。

学生在遇到困难时，能够坚持不懈，培养了良好的学习态度和毅力。

学生在团队合作中，学会了尊重他人，乐于分享，形成了积极向上的学习氛围。内容逻辑关系①机器人编程基础知识

①.编程语言的基本概念

②.编程逻辑结构，如循环、条件判断

③.算法思维和程序设计原则

②机器人寻宝程序设计

①.程序逻辑设计，包括路径规划和寻宝策略

②.编程指令和函数的使用

③.程序调试和优化

③机器人编程案例分析

①.典型案例的背景和特点

②.案例中应用的技术和解决方案

③.案例对实际应用的启示和影响

④学生小组讨论

①.讨论主题的选择和确定

②.小组内分工合作和沟通

③.讨论成果的总结和展示

⑤课堂展示与点评

①.展示内容的准备和呈现

②.全班互动和提问环节

③.教师点评和总结

⑥课堂小结

①.回顾课程内容要点

②.强调机器人编程的重要性

③.布置课后作业和展望未来学习方向作业布置与反馈作业布置：

1.编写一个简单的机器人寻宝程序，要求程序能够根据预设的路径和寻宝点，指导机器人完成寻宝任务。

-程序需要包含至少一个循环结构，用于重复执行寻宝步骤。

-至少使用一个条件判断语句，用于决定机器人是否到达寻宝点。

2.设计一个机器人寻宝游戏的关卡，包括以下要素：

-设置不同的寻宝点，每个寻宝点都有一定的难度。

-设计障碍物，如墙壁、陷阱等，增加游戏难度。

-编写程序逻辑，使机器人能够避开障碍物，找到所有的寻宝点。

3.撰写一份关于机器人编程的学习报告，内容包括：

-总结本节课所学的主要知识点，如编程语言、逻辑结构等。

-分析机器人编程在实际生活中的应用场景。

-讨论自己在学习过程中的收获和遇到的挑战。

作业反馈：

1.对学生提交的作业进行逐一批改，确保每个学生都能得到个性化的反馈。

2.评价作业的质量，包括程序的逻辑正确性、代码的整洁度、功能的完整性等。

3.对于程序逻辑错误，指出具体错误点，并提供修正的建议。

4.对于设计关卡，评价创意和设计的合理性，提出改进意见。

5.对于学习报告，评价内容的深度和广度，鼓励学生提出自己的见解。

6.通过作业反馈，帮助学生识别自己的不足，并提供进一步学习的方向。

7.鼓励学生在同伴之间互相学习和讨论，通过合作提高解决问题的能力。

8.对于表现出色的作业，进行公开表扬，以激励其他学生。

9.定期收集学生的反馈，了解作业布置的效果，并根据学生的实际需求调整作业内容和难度。

10.在下一节课的开始，对上一节课的作业进行总结和点评，让学生了解自己的进步和需要改进的地方。典型例题讲解1.例题：

机器人需要从坐标点（0，0）移动到坐标点（10，5），每次可以向上或向右移动一步。编写程序，使机器人能够找到最优路径到达目标点。

答案：

```

#初始化坐标

x,y=0,0

#目标坐标

goal_x,goal_y=10,5

#移动步数

steps=0

#循环移动直到到达目标

whilex!=goal_xory!=goal_y:

ifx<goal_x:

x+=1

elify<goal_y:

y+=1

steps+=1

print("机器人移动的步数:",steps)

```

2.例题：

机器人需要在迷宫中找到从起点到终点的路径，迷宫的布局如下（0表示可走，1表示障碍）：

```

01001

01001

00000

11100

00000

```

编写程序，找出一条从左上角到右下角的路径。

答案：

```

#定义迷宫

maze=[

[0,1,0,0,1],

[0,1,0,0,1],

[0,0,0,0,0],

[1,1,1,0,0],

[0,0,0,0,0]

]

#寻找路径

deffind_path(maze,start,end):

x,y=start

ifx==end[0]andy==end[1]:

return[(x,y)]

foriinrange(max(x,y)+1,min(len(maze),len(maze[0]))):

ifmaze[i][y]==0:

next_path=find_path(maze,(i,y),end)

ifnext_path:

return[(x,y)]+next_path

returnNone

#输出路径

path=find_path(maze,(0,0),(4,4))

print("机器人移动的路径:",path)

```

3.例题：

机器人需要在网格中找到从左上角到右下角的最短路径，网格的尺寸为nxn，网格中某些格子被标记为障碍（1表示障碍，0表示可走）。

编写程序，计算并输出最短路径的长度。

答案：

```

defmin_path_length(grid):

n=len(grid)

ifgrid[0][0]==1orgrid[n-1][n-1]==1:

return-1#无路径

dp=[[0]*nfor_inrange(n)]

dp[0][0]=1

foriinrange(1,n):

dp[i][0]=dp[i-1][0]+(1ifgrid[i][0]==0else0)

forjinrange(1,n):

dp[0][j]=dp[0][j-1]+(1ifgrid[0][j]==0else0)

foriinrange(1,n):

forjinrange(1,n):

dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]+(1ifgrid[i][j]==0else0)

returndp[n-1][n-1]

#测试用例

grid=[

[0,0,0],

[1,1,0],

[0,0,0]

]

print("最短路径长度:",min_path_length(grid))

```

4.例题：

机器人需要在一个二维平面上从点A（x1，y1）移动到点B（x2，y2），每一步可以向上、下、左、右移动一格。编写程序，计算机器人到达点B的最小步数。

答案：

```

defmin_steps_to_destination(x1,y1,x2,y2):

returnabs(x2-x1)+abs(y2-y1)

#测试用例

print("最小步数:",min_steps_to_destination(1,2,4,5))

```

5.例题：

机器人需要在一个二维网格中找到从起点（0，0）到终点（m-1，n-1）的最短路径，网格中某些格子被标记为障碍（1表示障碍，0表示可走）。

编写程序，计算并输出最短路径的长度，并打印出路径本身。

答案：

```

defshortest_path(grid,m,n):

ifgrid[0][0]==1:

return-1,[]

dp=[[0]*nfor_inrange(m)]

path=[[[]for_inrange(n)]for_inrange(m)]

foriinrange(m):

forjinrange(n):

ifi==0andj==0:

dp[i][j]=1

path[i][j]=[(i,j)]

elifgrid[i][j]==0:

ifi>0:

ifdp[i-1][j]+1<dp[i][j]:

dp[i][j]=dp[i-1][j]+1

path[i][j]=path[i-1][j]+[(i,j)]

ifj>0:

ifdp[i][j-1]+1<dp[i][j]:

dp[i][j]=dp[i][j-1]+1

path[i][j]=path[i][j-1]+[(i,j)]

ifdp[m-1][n-1]==0:

return-1,[]

returndp[m-1][n-1],path[m-1][n-1]

#测试用例

grid=[

[0,0,0,0],

[0,1,1,0],

[0,0,0,0]

]

m,n=len(grid),len(grid[0])

print("最短路径长度:",shortest_path(grid,m,n)[0])

print("路径:",shortest_path(grid,m,n)[1])

```教学反思这节课下来，我对《活动3：机器人寻宝比赛》的教学过程进行了一些反思。总的来说，我觉得这节课取得了一定的成效，但也存在一些需要改进的地方。

首先，我觉得课堂的导入环节做得还可以。通过提问和展示图片、视频，学生们对机器人编程有了初步的认识，激发了他们的学习兴趣。但是，我发现有些学生对于机器人编程的了解还比较有限，他们对编程的概念和过程可能并不完全理解。因此，在今后的教学中，我需要更加细致地讲解编程的基本概念，让学生有一个清晰的认识。

其次，在基础知识讲解环节，我采用了图表和实例相结合的方式，帮助学生理解编程逻辑。我发现这种方法比较有效，学生们能够更容易地接受和理解。然而，我也注意到，有些学生在编程实践中遇到了