全国青岛版信息技术八年级上册专题二第5课《阅读材料 萝卜图3D机器人在线仿真平台常见问题与解答》教学设计

全国青岛版信息技术八年级上册专题二第5课《阅读材料萝卜图3D机器人在线仿真平台常见问题与解答》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：全国青岛版信息技术八年级上册专题二第5课《阅读材料萝卜图3D机器人在线仿真平台常见问题与解答》

2.教学年级和班级：八年级（2）班

3.授课时间：2023年3月15日星期三14:00-15:00

4.教学时数：1课时

同学们，今天我们来上一堂有趣的信息技术课。让我们一起走进萝卜图3D机器人在线仿真平台，解答那些在操作过程中遇到的问题。准备好了吗？让我们一起开启这段有趣的探索之旅吧！😄🎉🌟核心素养目标同学们，通过本节课的学习，我们希望培养以下几个方面的核心素养：

1.信息意识：学会识别和利用信息技术资源，提高信息获取和处理能力。

2.计算思维：通过解决实际问题，培养逻辑思维和问题解决能力。

3.数字化学习与创新：掌握3D机器人在线仿真平台的使用，激发创新思维，培养实践能力。

4.信息安全意识：了解网络安全知识，增强自我保护意识。

5.合作交流：在小组讨论中，学会与他人合作，提高沟通与协作能力。让我们一起在实践中成长，成为信息时代的小达人！🌟🤝💻学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

目前，学生们已经具备了一定的信息技术基础，能够使用电脑进行基本操作，如打开软件、保存文件等。在之前的学习中，他们已经接触过简单的编程和图形化编程工具，对计算机的基本原理和操作有一定的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生们对信息技术课程普遍表现出浓厚的兴趣，尤其是对机器人编程和3D建模等实践性强的内容。他们的学习能力较强，能够快速掌握新工具的操作方法。在学习风格上，大部分学生偏好动手实践，通过实际操作来加深理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

部分学生在面对复杂的问题时，可能会感到困惑和挫败。特别是在使用萝卜图3D机器人在线仿真平台时，可能会遇到编程逻辑、图形界面操作等方面的困难。此外，一些学生可能在团队合作中遇到沟通不畅、分工不明确等问题。为了帮助学生克服这些困难，我们将通过小组讨论、示范操作和个别辅导等方式，提供必要的支持和指导。🌟🤔👥教学资源-软硬件资源：笔记本电脑、投影仪、萝卜图3D机器人在线仿真平台软件

-课程平台：学校内部网络教学平台

-信息化资源：萝卜图3D机器人在线仿真平台教学视频、操作手册、常见问题解答文档

-教学手段：多媒体教学、小组合作学习、演示教学、个别辅导教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：在课程开始前一周，通过学校内部网络教学平台和班级微信群，发布预习资料，包括PPT、操作视频和操作手册，明确预习目标是熟悉萝卜图3D机器人在线仿真平台的基本操作和功能。

-设计预习问题：围绕平台的安装、界面布局、基本命令等，设计一系列问题，如“如何安装萝卜图软件？”“界面中的各个功能按钮分别有什么作用？”“如何创建一个简单的机器人模型？”

-监控预习进度：通过平台的学习进度报告和学生提交的预习成果，监控学生的预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生根据预习任务，阅读相关资料，初步了解平台的使用方法。

-思考预习问题：学生针对预习问题进行独立思考，并在学习平台上记录自己的理解和疑问。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过预习任务，培养学生的自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解平台的基本操作，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和问题解决能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示机器人操作的视频，激发学生的兴趣，引出本节课的主题。

-讲解知识点：详细讲解平台的高级功能，如编程语言、传感器使用等。

-组织课堂活动：设计小组合作项目，让学生分组完成特定的机器人编程任务。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，对老师讲解的高级功能进行记录和理解。

-参与课堂活动：学生在小组中合作，尝试解决实际问题。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生理解复杂的高级功能。

-实践活动法：通过小组合作，让学生在实践中学习编程。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解高级功能，掌握编程技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置一个设计简单的机器人控制程序的作业，要求学生课后完成。

-提供拓展资源：推荐相关的在线编程社区和教程，供学生课后进一步学习。

学生活动：

-完成作业：学生根据作业要求，设计并实现机器人控制程序。

-拓展学习：学生利用推荐资源，学习更高级的编程技巧。

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：鼓励学生在完成作业后进行反思，总结学习经验。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的技能，提高编程水平。

-通过拓展学习，激发学生的学习兴趣，拓宽知识面。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）机器人编程基础知识

-机器人编程语言简介：Python、Scratch、Arduino等编程语言的基本概念和特点。

-机器人编程环境：介绍常用的机器人编程软件和环境，如RobotC、VEXcode等。

（2）3D建模与设计

-3D建模软件介绍：介绍如Blender、Tinkercad等3D建模软件的基本操作和特点。

-3D打印技术：介绍3D打印的基本原理、材料和应用领域。

（3）机器人传感器与控制

-传感器原理与应用：介绍温度、湿度、距离、光线等传感器的工作原理和应用场景。

-机器人控制算法：介绍PID控制、模糊控制等常用控制算法及其应用。

（4）机器人竞赛与项目

-机器人竞赛介绍：介绍国内外常见的机器人竞赛，如RoboCup、VEX机器人挑战赛等。

-机器人项目案例：分享一些有趣的机器人项目案例，如智能家居、环境监测等。

2.拓展建议：

（1）自主学习

-鼓励学生利用网络资源，学习机器人编程基础知识，如参加在线课程、阅读相关书籍等。

-引导学生关注国内外机器人竞赛动态，了解机器人领域的最新发展。

（2）实践操作

-组织学生参加机器人制作活动，如利用3D打印技术制作机器人模型。

-鼓励学生尝试使用不同的传感器和控制器，进行机器人控制实验。

（3）团队合作

-鼓励学生组成团队，共同完成机器人项目，如设计一个智能家居系统。

-在团队项目中，培养学生的沟通能力、协作精神和创新思维。

（4）竞赛参与

-鼓励学生参加机器人竞赛，提升实践能力和团队协作能力。

-通过竞赛，激发学生对机器人技术的兴趣，培养他们的竞技精神。

（5）创新实践

-鼓励学生发挥想象力，设计并实现具有实际应用价值的机器人项目。

-引导学生关注社会热点问题，如环境保护、医疗健康等，运用机器人技术解决实际问题。课后作业为了巩固学生对萝卜图3D机器人在线仿真平台的使用和理解，以下是一系列课后作业，旨在帮助学生深化对课程内容的掌握：

1.**编程挑战**：

-任务：设计一个简单的机器人程序，使其能够沿着直线行走，并在遇到障碍物时停止。

-答案示例：

```python

#定义机器人移动函数

defmove_robot():

whileTrue:

#检测前方是否有障碍物

ifnotdetect_obstacle():

#移动机器人

robot.move_forward()

else:

#停止机器人

robot.stop()

break

#主程序

move_robot()

```

2.**传感器应用**：

-任务：编写程序，使机器人能够使用光线传感器检测光线强度，并根据光线强度调整机器人的移动速度。

-答案示例：

```python

#定义机器人移动速度调整函数

defadjust_speed(light_intensity):

iflight_intensity<500:

robot.set_speed('slow')

eliflight_intensity<1000:

robot.set_speed('medium')

else:

robot.set_speed('fast')

#主程序

whileTrue:

light_intensity=sensor.get_light_intensity()

adjust_speed(light_intensity)

```

3.**环境交互**：

-任务：设计一个机器人程序，使其能够避开地面上的障碍物，并在遇到障碍物时发出警报。

-答案示例：

```python

#定义机器人避开障碍物函数

defavoid_obstacle():

ifsensor.detect_ground_obstacle():

robot.turn_left()

robot.move_forward()

else:

robot.move_forward()

#主程序

whileTrue:

avoid_obstacle()

```

4.**路径规划**：

-任务：编写程序，使机器人能够从起点到终点，绕过两个障碍物。

-答案示例：

```python

#定义机器人路径规划函数

defplan_path():

robot.move_forward()

ifsensor.detect_obstacle():

robot.turn_left()

robot.move_forward()

ifsensor.detect_obstacle():

robot.turn_left()

robot.move_forward()

robot.move_forward_to_end()

#主程序

plan_path()

```

5.**多任务处理**：

-任务：编写程序，使机器人同时执行两个任务：检测光线强度并调整速度，同时检测地面障碍物并避开。

-答案示例：

```python

#定义机器人多任务处理函数

defmulti_task():

whileTrue:

light_intensity=sensor.get_light_intensity()

adjust_speed(light_intensity)

ifsensor.detect_ground_obstacle():

robot.turn_left()

robot.move_forward()

#主程序

multi_task()

```

这些作业旨在帮助学生将课堂上学到的知识应用到实际编程中，提高他们的编程技能和问题解决能力。通过完成这些作业，学生能够更好地理解机器人编程的核心概念，并能够在未来的学习中继续深化这些技能。教学评价1.课堂评价：

在课堂教学中，我将采用多种方法来评价学生的学习情况，确保及时发现问题并进行解决。

-提问：通过提问学生，我可以了解他们对知识的理解和掌握程度。例如，在讲解3D机器人在线仿真平台的基本操作时，我会提问：“谁能告诉我如何创建一个简单的机器人模型？”这样的问题可以帮助我评估学生对新知识的接受情况。

-观察：通过观察学生的课堂参与度和操作过程，我可以了解他们的学习态度和技能掌握情况。例如，在学生分组进行编程挑战时，我会注意观察他们是否能够有效地合作，以及他们在编程过程中是否遇到了困难。

-测试：定期进行小测验或课堂练习，可以评估学生对知识的记忆和应用能力。例如，我可以设计一些简单的编程题目，让学生在规定时间内完成，以此来检测他们对机器人编程语言和逻辑的理解。

2.作业评价：

对于学生的课后作业，我会进行以下评