全国闽教版初中信息技术八年级下册第一单元第4课《搭建救援机器人》教学设计

全国闽教版初中信息技术八年级下册第一单元第4课《搭建救援机器人》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容全国闽教版初中信息技术八年级下册第一单元第4课《搭建救援机器人》

1.教材章节：第一单元《机器人制作》第4课

2.主要内容：认识机器人制作的基本原理，了解机器人搭建的步骤和方法，学习使用编程软件进行机器人编程，掌握机器人运动控制的基本操作。核心素养目标1.培养学生的创新思维，通过机器人制作激发学生的创造力和想象力。

2.提升学生的信息技术应用能力，学会使用编程软件进行机器人编程。

3.增强学生的团队协作意识，通过小组合作完成机器人搭建任务。

4.培养学生的实践操作能力，通过实际操作掌握机器人运动控制技术。重点难点及解决办法重点：

1.机器人编程软件的使用：重点在于让学生掌握软件的基本操作和编程逻辑。

2.机器人运动控制：重点在于理解控制指令，实现机器人的基本动作。

难点：

1.编程逻辑的理解：难点在于学生需要将实际问题转化为编程逻辑。

2.机器人搭建与调试：难点在于学生在实际操作中可能会遇到的问题和错误。

解决办法：

1.对于编程逻辑的理解，采用循序渐进的教学方法，从简单到复杂，逐步引导学生掌握。

2.通过示范演示和分步骤讲解，帮助学生理解控制指令，并让学生在模拟环境中进行编程练习。

3.在机器人搭建与调试环节，提供详细的操作步骤和常见问题的解决方案，同时鼓励学生自主探究和解决实际问题。

4.设置小组合作任务，让学生在团队中互相学习、讨论，共同克服难点。教学资源1.软硬件资源：机器人搭建套件、编程软件、电脑设备、连接线缆。

2.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。

3.信息化资源：在线编程教程、机器人制作视频、相关技术文档。

4.教学手段：实物演示、分组讨论、小组竞赛、在线互动问答。教学流程1.导入新课

详细内容：教师通过展示一段救援机器人的视频，激发学生的兴趣，并提问：“同学们，你们知道什么是救援机器人吗？它们是如何工作的？”引导学生思考，为新课的学习做好铺垫。（用时5分钟）

2.新课讲授

（1）介绍机器人制作的基本原理

详细内容：教师讲解机器人制作的基本原理，包括机械结构、电子元件、编程软件等，并结合图片和实物展示，让学生对机器人制作有一个初步的认识。（用时10分钟）

（2）讲解机器人搭建的步骤和方法

详细内容：教师详细讲解机器人搭建的步骤和方法，包括选材、组装、调试等，并展示操作流程图，帮助学生掌握搭建技巧。（用时10分钟）

（3）介绍编程软件的使用

详细内容：教师介绍编程软件的基本操作，包括界面布局、编程语言、控制指令等，并通过实际操作演示，让学生了解编程软件的使用方法。（用时10分钟）

3.实践活动

（1）分组讨论，确定机器人功能

详细内容：将学生分成小组，讨论并确定机器人需要实现的功能，如移动、避障、抓取等，培养学生的团队协作能力和创新思维。（用时10分钟）

（2）搭建机器人模型

详细内容：学生在教师的指导下，根据讨论结果，开始搭建机器人模型，教师巡回指导，解答学生在搭建过程中遇到的问题。（用时15分钟）

（3）编程实现机器人功能

详细内容：学生使用编程软件，根据搭建的机器人模型，编写程序实现预设功能，教师指导学生调试程序，确保机器人能够按照预期工作。（用时15分钟）

4.学生小组讨论

（1）机器人运动控制

举例回答：如何让机器人直线运动？如何让机器人转弯？如何实现机器人的避障功能？

（2）编程逻辑

举例回答：如何将实际需求转化为编程逻辑？如何编写程序实现复杂动作？

（3）团队协作

举例回答：如何合理分配小组任务？如何解决小组内意见分歧？

5.总结回顾

内容：教师引导学生回顾本节课所学内容，强调重点和难点，如机器人制作的基本原理、搭建步骤、编程软件的使用等。同时，教师总结学生在实践活动中的表现，鼓励学生在课后继续探索和改进自己的机器人设计。（用时5分钟）

总计用时：45分钟拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《机器人技术发展与应用》：介绍机器人技术的发展历程、应用领域以及未来发展趋势。

-《机器人编程基础》：深入讲解编程语言的基础知识，如Python、Java等，适合对编程感兴趣的学生。

-《电子元件手册》：介绍电子元件的基本原理、特性和应用，帮助学生了解机器人制作中的电子元件。

-《机器人运动控制原理》：探讨机器人运动控制的理论知识，如传感器技术、伺服电机等。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以尝试使用不同的编程软件进行机器人编程，比较不同软件的优缺点。

-鼓励学生设计并制作自己的机器人项目，如智能家居控制、环境监测等。

-引导学生研究机器人与人工智能的结合，了解机器学习、深度学习等前沿技术。

-组织学生参加机器人竞赛或科技创新活动，提升学生的实践能力和创新能力。

3.实用性拓展活动

-设计一个简单的机器人项目，如自动跟随小球或自动清理地面垃圾，让学生在实践中学习机器人编程和搭建。

-组织学生参观机器人展览或企业，了解机器人产业现状和发展前景。

-开展机器人知识讲座，邀请专业人士分享机器人技术发展的最新动态。

-鼓励学生参与开源机器人项目，如Arduino、RaspberryPi等，学习开源社区的协作和分享精神。

4.知识点全面拓展

-机器人传感器技术：介绍各种传感器的工作原理和应用，如红外传感器、超声波传感器等。

-机器人控制系统：讲解机器人控制系统的组成和原理，如PID控制、模糊控制等。

-机器人运动学：探讨机器人运动学的基本概念，如运动轨迹规划、运动学方程等。

-机器人视觉技术：介绍机器人视觉系统的基本原理和应用，如图像处理、目标识别等。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.互动式教学：在课堂中，我尝试采用了更多互动式教学方法，比如小组讨论、角色扮演等，让学生在参与中学习，这样的方式不仅提高了学生的参与度，也促进了他们的合作能力。

2.项目式学习：我设计了一些与机器人制作相关的项目，让学生通过实际操作来学习理论知识，这种项目式学习的方式让学生在实践中理解和应用知识，效果显著。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生基础差异大：我发现学生在信息技术基础和编程能力上存在较大差异，这导致了一些学生在理解编程逻辑时遇到困难。

2.实践时间不足：由于课程时间有限，学生在机器人搭建和编程实践上的时间不够，有时候学生的问题不能及时得到解决。

3.评价方式单一：目前我主要依靠学生的作品和课堂表现来评价他们的学习成果，这种评价方式可能无法全面反映学生的学习情况。

反思改进措施（三）

1.针对学生基础差异，我计划在课前提供一些基础性的编程教程和视频，帮助学生提前熟悉编程环境，同时在课堂上进行分层教学，针对不同水平的学生提供不同的学习材料。

2.为了解决实践时间不足的问题，我考虑调整课程安排，增加实践课时，或者利用课后时间组织学生进行实践活动，确保每个学生都有足够的时间来操作和调试机器人。

3.在评价方式上，我将尝试引入多元化的评价方法，比如学生自评、互评，以及基于项目的评价，这样可以从多个角度评估学生的学习成果，更全面地了解学生的学习情况。同时，我也会与家长沟通，了解学生的课外学习情况，共同促进学生的进步。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《机器人技术入门》一书，由专业人士撰写，适合初中生阅读，内容涵盖了机器人基础知识、编程入门、电子元件等。

-视频资源：《机器人编程入门教程》系列视频，通过实际操作演示编程过程，适合学生自学。

-在线课程：在线编程平台如C提供的机器人编程课程，学生可以在线学习，实践编程技能。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间阅读《机器人技术入门》一书，了解机器人的发展历史、应用领域以及未来趋势。

-观看《机器人编程入门教程》系列视频，跟随视频学习基本的编程知识和技能，尝试在编程平台上完成练习。

-学生可以尝试在在线编程平台上完成一些简单的机器人编程任务，如控制机器人移动、旋转等。

-鼓励学生将所学知识应用于实际项目中，如设计一个简单的机器人助手，用于家庭或学校的日常任务。

-教师可以组织学生进行课后讨论，分享他们在阅读和观看视频过程中的收获和疑问，教师提供必要的指导和帮助。

-学生可以尝试编写自己的机器人程序，设计一些有趣的功能，如自动浇水、自动清洁等。

-学生可以参与学校或社区组织的机器人比赛，将所学知识应用到实践中，提升自己的技能和团队合作能力。

-教师可以推荐一些相关的在线论坛和社区，让学生在这些平台上交流学习经验，拓展视野。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾今天所学内容，强调机器人制作的基本原理，包括机械结构、电子元件、编程软件等。

2.总结机器人搭建的步骤和方法，如选材、组装、调试等，让学生对整个流程有清晰的认识。

3.讲解编程软件的基本操作和编程逻辑，强调编程在机器人制作中的重要性。

4.强调团队协作的重要性，鼓励学生在小组活动中共同解决问题，提升团队协作能力。

当堂检测：

1.基础知识问答：

-机器人制作主要包括哪些步骤？

-编程软件的主要功能有哪些？

-机器人传感器有哪些类型？

2.编程练习：

-请编写一个简单的程序，让机器人直线移动。

-请编写一个程序，让机器人实现避障功能。

3.搭建挑战：

-学生根据所学知识，分组合作搭建一个简单的机器人模型。

-每个小组需要展示他们的机器人模型，并说明其功能。

4.小组讨论：

-讨论在搭建机器人过程中遇到的问题及解决方案。

-讨论如何改进机器人设计，提升