《18 初始机器人》教学设计-2023-2024学年清华版（2012）信息技术一年级下册

《18初始机器人》教学设计-2023-2024学年清华版（2012）信息技术一年级下册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析1.本节课的主要教学内容为《18初始机器人》——清华版（2012）信息技术一年级下册中关于机器人基本构造与操作的知识。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课将基于学生在之前学习的信息技术课程中所掌握的基本操作和计算机使用技能，结合本节课的机器人相关知识，帮助学生了解机器人的基本构造和工作原理，为后续的学习打下基础。二、核心素养目标培养学生对信息技术的兴趣和好奇心，提升信息意识；通过动手实践，发展学生的计算思维和解决问题的能力；增强学生合作交流的能力，培养团队协作精神；激发学生的创新意识和创造力，鼓励学生将所学知识应用于实际问题的解决中。三、学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在之前的信息技术课程中已经学习了基本的计算机操作、简单的编程概念和简单的图形化编程。他们能够使用鼠标和键盘进行基本操作，对计算机的硬件和软件有初步的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：一年级学生对新鲜事物充满好奇心，对机器人等科技产品有较高的兴趣。他们的学习能力较强，能够快速适应新的学习内容。学习风格上，他们倾向于通过直观的动手操作来学习，对于需要实际操作的课程内容反应积极。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在学习机器人相关知识时，可能会遇到以下困难：理解机器人构造和工作原理的难度，编程逻辑的掌握，以及动手操作时可能出现的错误和故障。此外，对于一些学生来说，团队合作和交流可能会是一个挑战，因为他们可能不习惯在小组中分享想法和解决问题。四、教学资源-软硬件资源：机器人教学套件（包括基础模块、传感器、执行器等）、计算机设备（至少一台用于演示和编程教学）、连接线缆、编程软件（如Scratch或其他适合儿童使用的编程工具）。

-课程平台：学校内部网络教学平台，用于发布教学资料和作业。

-信息化资源：机器人教学视频、在线教程、教学案例库。

-教学手段：实物展示、分组讨论、角色扮演、互动游戏、编程练习。五、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。

设计预习问题：围绕机器人基本构造和工作原理，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

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。

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，理解机器人基本构造和工作原理。

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：

帮助学生提前了解机器人相关知识，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：通过展示机器人视频，引出机器人基本构造和工作原理课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解机器人的基本部件（如电机、传感器、控制器等）和工作原理，结合实例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分享预习成果，并引导他们设计简单的机器人程序。

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，设计简单的机器人程序，体验编程的乐趣。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解机器人基本构造和工作原理。

实践活动法：设计小组讨论和编程活动，让学生在实践中掌握机器人编程技能。

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：

帮助学生深入理解机器人基本构造和工作原理，掌握机器人编程技能。

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：根据机器人基本构造和工作原理，布置设计一个简单机器人程序的作业，巩固学习效果。

提供拓展资源：提供与机器人编程相关的拓展资源（如在线编程教程、机器人竞赛信息等），供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的作业，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机器人基本构造和工作原理知识点和技能。

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。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-机器人历史与发展：介绍机器人的起源、发展历程以及在不同领域的应用，如工业、医疗、家庭等。

-机器人编程基础：提供关于编程语言基础、编程逻辑和算法的知识，如Scratch编程语言、Python编程等。

-机器人传感器与执行器：介绍常见的机器人传感器（如红外传感器、超声波传感器等）和执行器（如电机、伺服电机等）的工作原理和应用。

-机器人控制系统：讲解机器人控制系统的基本原理，如PID控制、模糊控制等。

-机器人伦理与安全：探讨机器人技术发展带来的伦理问题和安全风险，以及如何确保机器人技术的合理应用。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐《机器人：从科幻到现实》、《人工智能：一种现代的方法》等书籍，帮助学生了解机器人和人工智能的基本概念和发展趋势。

-观看教育视频：推荐观看《机器人科普系列》、《编程入门教程》等教育视频，帮助学生更好地理解机器人和编程知识。

-参加机器人竞赛：鼓励学生参加学校或社区举办的机器人竞赛，如机器人足球比赛、机器人舞蹈比赛等，提高学生的实践能力和团队合作精神。

-机器人编程实践：引导学生利用Scratch、Python等编程工具，进行机器人编程实践，如设计简单的机器人程序、制作智能机器人等。

-机器人项目研究：鼓励学生开展机器人项目研究，如设计一个智能家居控制系统、制作一个机器人舞蹈表演等，培养学生的创新能力和实践能力。

-参观机器人展览：组织学生参观机器人展览，如机器人博物馆、科技馆等，让学生近距离接触机器人，了解机器人的实际应用。

-学习机器人伦理与安全：引导学生关注机器人伦理和安全问题，学习相关法律法规，提高学生的社会责任感和道德素养。

-交流与分享：鼓励学生参加机器人相关的论坛、讲座等活动，与其他学生和专家交流学习心得，拓宽知识视野。七、板书设计①本文重点知识点：

-机器人基本构造

-传感器与执行器类型

-控制系统原理

-编程基础

②关键词：

-机械臂

-传感器

-执行器

-控制模块

-编程语言

③重点句子：

-机器人由机械臂、传感器、执行器和控制系统组成。

-传感器用于感知外部环境，执行器用于执行动作。

-控制系统负责协调传感器和执行器的工作。

-编程是机器人实现特定功能的关键。八、课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了《18初始机器人》这一章节，主要了解了机器人的基本构造、传感器与执行器、控制系统以及编程基础。以下是本节课的重点内容：

1.机器人基本构造：机器人由机械臂、传感器、执行器和控制系统组成。机械臂负责执行各种动作，传感器用于感知外部环境，执行器用于执行动作，控制系统负责协调传感器和执行器的工作。

2.传感器与执行器类型：传感器包括红外传感器、超声波传感器等，用于感知外部环境。执行器包括电机、伺服电机等，用于执行动作。

3.控制系统原理：控制系统负责协调传感器和执行器的工作，实现机器人的智能控制。常见的控制系统有PID控制、模糊控制等。

4.编程基础：编程是机器人实现特定功能的关键。我们学习了编程语言的基础知识，如Scratch、Python等。

当堂检测：

一、选择题

1.以下哪项不是机器人的一部分？（）

A.机械臂

B.传感器

C.显示器

D.执行器

2.以下哪种传感器用于检测距离？（）

A.红外传感器

B.超声波传感器

C.触摸传感器

D.振动传感器

3.以下哪种控制系统适用于机器人运动控制？（）

A.PID控制

B.模糊控制

C.逻辑控制

D.比较控制

二、填空题

1.机器人由________、________、________和________组成。

2.传感器用于________，执行器用于________。

3.常见的控制系统有________、________等。

三、简答题

1.简述机器人编程在实现特定功能中的作用。

2.举例说明传感器在机器人中的应用。

四、编程实践题

请使用Scratch或Python编写一个简单的机器人程序，使其能够根据红外传感器的信号进行避障。

课堂小结：教学反思与改进教学反思是一项非常重要的工作，它帮助我不断调整教学方法，提高教学质量。以下是我对本次《18初始机器人》教学的一些反思和改进计划。

首先，我觉得课堂氛围的营造很重要。虽然我尽量通过视频、实例等方式激发学生的兴趣，但发现部分学生仍然显得有些被动。因此，我计划在未来的教学中，增加更多的互动环节，比如设置小组讨论、角色扮演等，让学生在轻松愉快的氛围中学习。

其次，我在讲解机器人编程时，发现学生对于编程逻辑的理解比较困难。这让我意识到，我在教学过程中应该更加注重编程思维的培养。比如，我可以引入一些简单的编程案例，让学生在实际操作中体会编程逻辑，而不是单纯地讲解编程语法。

再者，对于一些理论知识，如传感器与执行器的原理，我可能会用过多的专业术语，导致学生难以理解。我打算在未来的教学中，尽量使用简单易懂的语言，结合实际操作来讲解，让学生能够直观地理解这些概念。

另外，我在布置课后作业时，发现有些学生完成作业的积极性不高。这可能是因为作业难度过大或者与学生兴趣不符。为了提高学生的参与度，我计划在布置作业时，考虑到学生的兴趣和实际情况，设计一些既有挑战性又有趣味的作业。

在评估学生的掌握程度方面，我通常使用随堂提问和作业批改的方式进行。但我认为，这种方法可能无法全面地反映学生的学习效果。因此，我计划在未来的教学中，增加一些课堂测试和项目实践，以更全面地评估学生的知识水平和实践能力。

此外，对于教学资源的利用，我感到在这次教学中还存在一些不足。例如，我提供的拓展资源不够丰富，且未能充分利用网络资源。为了丰富学生的知识视野，我打算在未来的教学中，更多地利用网络资源，如在线课程、论坛讨论等，为学生提供更广阔的学习平台。

最后，我认为在培养学生的创新能力和团队协作精神方面，还有很大的提升空间。在未来的教学中，我将设计更多以学生为主体的项目，鼓励他们提出自己的创意，并通过团队合作完成项目，从而培养他们的创新能力和团队协作能力。典型例题讲解1.例题：

机器人A使用红外传感器检测前方障碍物，当检测到障碍物时，机器人会停止前进。请编写一个简单的Scratch程序，实现机器人的这一行为。

答案：

```scratch

当绿旗被点击

如果红外传感器检测到障碍物

停止所有

否则

向前移动10步

```

2.例题：

机器人B使用超声波传感器测量前方距离，当距离小于10厘米时，机器人会后退。请编写一个Scratch程序，实现机器人的这一行为。

答案：

```scratch

当绿旗被点击

如果超声波传感器测量的距离小于10

向后移动10步

否则

向前移动10步

```

3.例题：

机器人C使用红外传感器和超声波传感器，当红外传感器检测到障碍物且超声波传感器测量的距离大于20厘米时，机器人会向左转。请编写一个Scratch程序，实现机器人的这一行为。

答案：

```scratch

当绿旗被点击

如果红外传感器检测到障碍物且超声波传感器测量的距离大于20

向左转90度

否则

向前移动10步

```

4.例题：

机器人D使用红外传感器和超声波传感器，当红外传感器检测到障碍物时，机器人会使用PID控制算法调整方向，直到没有障碍物为止。请编写一个Scratch程序，实现机器人的这一行为。

答案：

```scrat