第1单元第2课《昂首阔步-计时器和对象的位移》-教学设计2023-2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级上册

第1单元第2课《昂首阔步--计时器和对象的位移》-教学设计2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级上册科目授课时间节次--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）第1单元第2课《昂首阔步--计时器和对象的位移》-教学设计2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级上册教学内容本节课内容选自清华大学版初中信息技术九年级上册第1单元第2课《昂首阔步--计时器和对象的位移》。主要包括计时器的基本操作、计时器在程序中的应用、对象的位移原理及其在编程中的应用等。通过学习，学生将掌握计时器的使用方法，理解位移的概念，并能够运用所学知识实现简单的程序设计。核心素养目标培养学生信息意识，提高信息素养，通过学习计时器和对象位移，使学生理解信息技术在生活中的应用，增强解决问题的能力。提升学生的计算思维，通过编程实践，锻炼逻辑思维和算法设计能力。同时，培养学生创新精神和实践能力，鼓励学生在编程中探索和创造。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入九年级之前，已经学习了基础的计算机操作和简单的编程概念。他们可能已经掌握了基本的计算机操作技能，如文件管理、文字处理等。在编程方面，学生可能接触过Scratch或Python等编程语言的基础知识，对变量、循环、条件语句等编程概念有所了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对信息技术的学习兴趣因人而异，一些学生可能对编程和创造性的项目制作表现出浓厚兴趣，而另一些学生可能对此较为陌生。学生的编程能力也各有差异，有的学生可能已经具备一定的编程基础，能够快速理解和应用新知识；而有的学生可能对编程较为陌生，需要更多的时间和指导来掌握。

学习风格方面，学生可能包括视觉学习者、听觉学习者和动手实践学习者。视觉学习者可能更倾向于通过图形界面和可视化编程环境来学习；听觉学习者可能需要更多的讲解和示范；动手实践学习者则通过实际操作来加深理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习计时器和对象位移时，可能会遇到以下困难和挑战：理解编程逻辑的复杂性、计时器函数的具体使用方法、对象位移的计算和实现等。此外，学生可能对编程中的细节问题（如语法错误、逻辑错误）感到困惑，需要教师提供有效的指导和反馈。对于编程基础薄弱的学生，理解编程概念和编写代码的过程可能是一个较大的挑战。教学资源-软件资源：编程软件（如Scratch、PythonIDLE或相关编程IDE）、计时器模拟器、图形化编程平台。

-硬件资源：计算机设备、投影仪或智能黑板、键盘和鼠标。

-课程平台：学校内部网络教学平台、在线编程学习平台（如C、Coursera编程课程）。

-信息化资源：相关的教学视频、编程教程、在线编程示例代码、交互式编程练习。

-教学手段：实物展示、演示文稿、课堂讨论、小组合作、编程实验。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，要求学生预习计时器的基本概念和简单编程实例。

-设计预习问题：围绕“计时器和对象的位移”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“如何使用计时器在编程中实现定时功能？”、“位移的计算公式是什么？”等。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。例如，通过查看学生提交的预习笔记或思维导图来评估预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解计时器和对象位移的基本概念。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“计时器和对象的位移”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示一个简单的计时器应用案例，引出“计时器和对象的位移”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解计时器函数的使用方法和对象位移的计算原理，结合实例帮助学生理解。例如，通过演示如何编写一个简单的程序来控制对象的移动。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分组讨论如何实现特定功能，如“如何使一个对象在屏幕上移动并避开障碍物？”

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。例如，解释为什么某个函数调用没有达到预期的效果。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论，尝试解决提出的问题。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解“计时器和对象的位移”知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握编程技能。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解“计时器和对象的位移”知识点，掌握编程技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据“计时器和对象的位移”课题，布置适量的课后作业，如编写一个程序，实现一个游戏中的计时功能。

-提供拓展资源：提供与“计时器和对象的位移”相关的拓展资源，如在线编程教程、游戏开发资源等。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。例如，指出代码中的错误，并提供改进建议。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

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：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的“计时器和对象的位移”知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展一、拓展资源

1.计时器在编程中的应用

-计时器在游戏编程中的应用：介绍如何在游戏中实现计时功能，如计时开始、计时结束、倒计时等。

-计时器在数据采集和分析中的应用：探讨如何使用计时器来记录数据采集的时间，以及如何分析数据变化趋势。

-计时器在科学实验中的应用：介绍计时器在物理、化学等科学实验中的使用，如测量反应时间、实验操作时间等。

2.对象位移的计算方法

-直线运动中的位移计算：讲解直线运动中位移的计算公式，如匀速直线运动、匀加速直线运动等。

-曲线运动中的位移计算：介绍曲线运动中位移的计算方法，如圆周运动、抛物线运动等。

-位移与速度、加速度的关系：探讨位移与速度、加速度之间的关系，如位移公式、速度-时间图等。

3.编程语言中的位移实现

-Python中的位移实现：介绍Python中实现对象位移的方法，如使用turtle库绘制图形、使用Pygame库制作游戏等。

-JavaScript中的位移实现：讲解JavaScript中实现对象位移的方法，如使用HTML5Canvas绘制图形、使用JavaScript动画库等。

-Scratch中的位移实现：介绍Scratch中实现对象位移的方法，如使用拖拽积木块、使用变量控制对象移动等。

二、拓展建议

1.拓展学习资源

-鼓励学生阅读相关书籍，如《Python编程：从入门到实践》、《JavaScript高级程序设计》等。

-引导学生观看在线教程，如慕课网、网易云课堂等平台上的编程课程。

-建议学生参加编程竞赛或活动，如NOIP（全国青少年信息学奥林匹克竞赛）、蓝桥杯等。

2.实践项目建议

-设计一个简单的游戏，如猜数字游戏、贪吃蛇游戏等，实现计时器和对象位移功能。

-制作一个数据采集和分析系统，使用计时器记录数据采集时间，并分析数据变化趋势。

-利用编程语言实现一个科学实验模拟器，如物理实验、化学实验等，使用计时器控制实验过程。

3.创新思维培养

-鼓励学生发挥创意，设计独特的游戏或应用，实现计时器和对象位移功能。

-引导学生思考如何将计时器和对象位移应用于实际生活中，如智能家居、智能交通等。

-组织学生进行小组讨论，分享彼此的创新想法，共同探讨如何实现。

4.学习方法建议

-建议学生制定学习计划，合理安排学习时间，确保学习效果。

-鼓励学生多动手实践，通过编程实验加深对知识点的理解。

-引导学生学会查阅资料，提高自学能力，为后续学习打下坚实基础。

5.团队合作建议

-鼓励学生参与团队合作项目，共同完成编程任务，提高团队协作能力。

-组织学生进行角色分工，明确各自职责，确保项目顺利进行。

-引导学生学会倾听他人意见，尊重团队决策，共同进步。内容逻辑关系①计时器的基本概念

-计时器定义：计时器是一种用于测量时间的工具，它可以记录从开始到结束的时间间隔。

-计时器类型：介绍电子计时器、机械计时器等不同类型的计时器。

-计时器应用：阐述计时器在日常生活、体育运动、科学研究等领域的应用。

②对象位移的原理

-位移定义：位移是指物体从一个位置移动到另一个位置的距离和方向。

-位移计算：讲解位移的计算公式，包括直线运动和曲线运动的位移计算方法。

-位移与速度、加速度的关系：分析位移与速度、加速度之间的关系，探讨位移公式的应用。

③计时器和对象位移在编程中的应用

-计时器在编程中的实现：介绍编程语言中实现计时器功能的方法和代码示例。

-对象位移在编程中的实现：讲解编程中实现对象位移的技巧，包括动画效果和交互设计。

-综合案例：通过具体案例，展示计时器和对象位移在编程项目中的应用，如游戏开发、数据可视化等。课后作业1.编写一个简单的Python程序，使用Scratch中的计时器功能，实现一个倒计时功能，当计时器达到0时，输出“时间到！”。

答案：

```python

importtime

start_time=time.time()

end_time=start_time+10#假设倒计时10秒

whiletime.time()<end_time:

remaining_time=int(end_time-time.time())

print(f"倒计时：{remaining_time}秒")

time.sleep(1)

print("时间到！")

```

2.设计一个简单的Python游戏，使用计时器来限制玩家的游戏时间，如果玩家在规定时间内完成游戏，则输出“恭喜你，你赢了！”；如果超时，则输出“很遗憾，你输了！”。

答案：

```python

importtime

game_time=30#游戏时间设为30秒

start_time=time.time()

whiletime.time()-start_time<game_time:

#这里是游戏的主循环，玩家需要完成游戏操作

#...

iftime.time()-start_time>=game_time:

print("很遗憾，你输了！")

else:

print("恭喜你，你赢了！")

```

3.编写一个Scratch程序，创建一个移动的物体，使用计时器控制物体的移动速度，实现一个简单的追逐游戏，当物体移动到屏幕边缘时，计时器重置并增加速度。

答案：

```scratch

;初始化变量

whengreenflagclicked

set[speedv]to(1)

;移动物体

whenIstartasaclone

repeatuntil<(y)>200

move(speed)steps

if<(touchingedge?)>

set[speedv]to(speed)+(1)

endif

```

4.使用JavaScript编写一个网页动画，创建一个物体在屏幕上移动，使用计时器控制物体的移动速度，并实现一个简单的碰撞检测，当物体触碰屏幕边缘时，计时器重置并改变移动方向。

答案：

```javascript

letspeed=1;

letdirection=1;//1表示向右移动，-1表示向左移动

functionmove(){

letx=document.getElementById('object').offsetLeft;

lety=document.getElementById('object').offsetTop;

if(x>=window.innerWidth-50||x<=50){

direction*=-1;

}

x+=direct