初中信息技术粤教版 (B版)九年级下册第二节 综合活动1机器人拔河比赛教案

初中信息技术粤教版(B版)九年级下册第二节综合活动1机器人拔河比赛教案课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计思路本节课通过机器人拔河比赛活动，引导学生运用所学信息技术知识，设计、制作并控制机器人进行比赛。课程内容与课本中机器人编程相关章节紧密相连，旨在提高学生的动手实践能力和团队协作精神。通过实际操作，让学生深刻理解编程原理，激发学习兴趣，培养创新思维。二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等核心素养。通过机器人拔河比赛，学生将学会运用信息技术解决问题，提升编程技能，增强创新实践能力。同时，培养学生团队合作精神和信息伦理意识，为未来社会发展做好准备。三、教学难点与重点1.教学重点

-确定机器人编程的基本流程：教师需强调理解并掌握编程的基本步骤，包括需求分析、设计算法、编写代码、测试与调试。例如，通过示例让学生理解如何根据拔河比赛的需求，设计机器人的动作流程。

-掌握机器人控制命令：重点讲解控制命令的使用，如前进、后退、转向等，以及如何通过编程实现这些命令。

2.教学难点

-算法设计与逻辑思维：学生可能难以将实际需求转化为有效的算法，需要教师引导，如通过讨论和案例分析，帮助学生理解如何将复杂问题分解为简单步骤。

-机器人动作的精确控制：学生在编程时可能难以精确控制机器人的动作，导致比赛效果不佳。教师应指导学生如何调整参数，优化代码，以达到比赛所需的动作精确度。四、教学资源-软硬件资源：机器人教学平台、编程软件（如Scratch、Python）、电脑或平板电脑、机器人模型。

-课程平台：学校内部网络教学平台或在线教育资源网站。

-信息化资源：机器人编程教学视频、案例库、编程教程文档。

-教学手段：实物展示、投影仪、电子白板、小组讨论、实践操作。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示机器人拔河比赛的精彩片段，引发学生对机器人编程的兴趣。

-回顾旧知：简要回顾上一节课中学习的机器人编程基础，如控制命令、编程流程等。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：

-详细讲解机器人拔河比赛的设计原则，包括比赛规则、机器人结构设计、编程逻辑等。

-介绍机器人编程的基本流程，包括需求分析、设计算法、编写代码、测试与调试。

-举例说明：

-通过实际案例展示如何根据拔河比赛的需求，设计机器人的动作流程。

-以Scratch编程为例，展示如何使用控制命令实现机器人的前进、后退、转向等动作。

-互动探究：

-引导学生分组讨论，分析不同机器人设计的优缺点。

-组织学生进行实验，让学生动手实践，调整机器人参数，优化编程代码。

3.巩固练习（约30分钟）

-学生活动：

-学生分组，每组设计并制作一个机器人模型，并编写相应的控制程序。

-学生进行机器人拔河比赛，观察比赛效果，记录数据。

-教师指导：

-教师巡回指导，解答学生在设计和编程过程中遇到的问题。

-教师组织学生分享经验，讨论如何改进机器人设计和编程。

4.拓展活动（约20分钟）

-学生分组，每组根据比赛经验，提出改进方案，优化机器人设计和编程。

-学生进行改进后的机器人拔河比赛，观察比赛效果，分析改进效果。

5.总结与反思（约5分钟）

-教师总结本节课的重点内容，强调算法设计与逻辑思维的重要性。

-学生分享学习心得，反思自己在设计和编程过程中的收获与不足。

6.布置作业（约5分钟）

-学生根据本节课所学，设计一个具有创新性的机器人项目，并编写相应的控制程序。

-学生撰写项目报告，总结设计思路、编程过程和改进措施。六、教学资源拓展1.拓展资源

-机器人编程基础教程：提供机器人编程的基础知识，包括编程语言介绍、编程环境设置、基本语法和编程技巧。

-机器人竞赛案例库：收集整理国内外机器人竞赛的优秀案例，包括比赛规则、机器人设计、编程策略等。

-机器人技术发展趋势：介绍机器人技术的发展动态，如人工智能、物联网、无人驾驶等前沿技术。

-机器人编程软件资源：提供多种机器人编程软件的介绍，如Scratch、Python、Arduino等，以及它们在机器人编程中的应用。

-机器人教育平台：介绍国内外的机器人教育平台，如RoboCup、FIRST等，以及它们在机器人教育中的应用。

2.拓展建议

-学生可以自学机器人编程的基础知识，通过阅读相关教程，提升编程技能。

-鼓励学生参加机器人竞赛，通过实际比赛，提高团队协作能力和解决问题的能力。

-学生可以关注机器人技术的发展动态，了解最新的机器人技术，激发创新思维。

-学生可以通过在线课程或工作坊，学习不同的机器人编程软件，拓宽编程技能。

-学生可以加入机器人兴趣小组，与其他同学交流学习经验，共同进步。

-学生可以尝试自主设计机器人项目，将所学知识应用到实际中，锻炼实践能力。

-学生可以撰写项目报告，总结设计思路、编程过程和改进措施，提升写作能力。

-学生可以通过观看机器人相关的纪录片或科普节目，增加对机器人技术的了解和兴趣。七、典型例题讲解1.例题一：设计一个简单的机器人行走程序，机器人需要从起点A移动到终点B，途中需要避开障碍物C。

解答：

```

1.初始化机器人位置为A。

2.检测前方是否有障碍物C。

3.如果有障碍物C，向左转90度。

4.继续前行，直到到达下一个检测点。

5.重复步骤2-4，直到到达终点B。

```

分析：本题考查学生对于机器人编程的基本逻辑和循环结构的运用。

2.例题二：编写程序，控制机器人按照特定的路径（如图所示）行走，路径由若干直线和曲线组成。

解答：

```

1.初始化机器人位置为路径起点。

2.循环：

a.判断当前位置的下一个点。

b.根据下一个点的类型（直线或曲线），调整机器人的移动方向。

c.移动到下一个点。

d.重复步骤a-c，直到到达路径的终点。

```

分析：本题旨在锻炼学生根据实际路径设计机器人的行走程序。

3.例题三：编写程序，使机器人能够检测到地面上存在的颜色变化，并沿着颜色变化的方向移动。

解答：

```

1.初始化机器人位置。

2.循环：

a.使用颜色传感器检测地面颜色。

b.如果检测到颜色变化，记录当前位置。

c.向颜色变化方向移动。

d.重复步骤a-c，直到颜色变化消失。

```

分析：本题考察学生如何应用传感器实现机器人的环境感知和响应。

4.例题四：设计程序，控制机器人执行一系列的动作，如前进、后退、左转、右转等，完成特定的任务。

解答：

```

1.定义机器人动作序列：前进、后退、左转、右转、前进。

2.循环：

a.根据动作序列执行相应动作。

b.判断动作执行是否完成。

c.如果未完成，继续执行下一动作。

```

分析：本题要求学生理解动作序列在编程中的重要性，并能够将其应用到实际操作中。

5.例题五：编写程序，使机器人能够根据环境中的声音信号进行响应，如听到特定声音后执行特定动作。

解答：

```

1.初始化机器人位置。

2.循环：

a.使用声音传感器检测环境中的声音。

b.如果检测到特定声音，记录声音位置。

c.向声音方向移动。

d.重复步骤a-c，直到不再检测到特定声音。

```

分析：本题考察学生如何利用声音传感器控制机器人响应外部环境变化。八、教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生出勤率：记录学生出勤情况，确保课堂秩序。

-学生参与度：观察学生在课堂上的提问、回答问题以及参与讨论的积极性。

-学生态度：评估学生对机器人编程的兴趣和态度，包括是否认真听讲、是否主动参与实践操作。

2.小组讨论成果展示：

-小组合作效果：评价学生在小组讨论中的分工与合作情况，是否能够共同解决问题。

-作品质量：评估小组制作的机器人模型和编写的程序是否符合要求，是否具有创新性。

-演示效果：观察学生在展示过程中是否能够清晰、准确地传达小组的设计思路和编程过程。

3.随堂测试：

-编程能力：通过随堂测试评估学生对编程知识的掌握程度，包括算法设计、代码编写等。

-问题解决能力：测试学生在面对新问题时，能否运用所学知识独立解决问题。

-团队协作能力：通过测试评估学生在小组合作中的沟通、协调和决策能力。

4.课后作业反馈：

-作业完成情况：检查学生课后作业的完成质量，包括作业的完整性、正确性和创新性。

-作业改进建议：针对学生在作业中存在的问题，给予具体的改进建议和指导。

-作业展示：鼓励学生在课堂上展示自己的课后作业，分享学习心得和经验。

5.教师评价与反馈：

-针对课堂表现：对学生在课堂上的表现进行评价，包括学习态度、参与度、合作精神等。

-针对小组讨论：对学生在小组讨论中的表现进行评价，包括分工合作、问题解决、沟通协调等。

-针对编程能力：对学生在编程实践中的表现进行评价，包括算法设计、代码编写、调试优化等。

-针对问题解决：对学生在面对新问题时的问题解决能力进行评价，包括分析问题、提出解决方案、实施过程等。

-针对团队合作：对学生在团队中的表现进行评价，包括沟通能力、协作精神、责任感等。

-针对课后作业：对学生的课后作业进行评价，包括作业质量、完成度、创新性等。内容逻辑关系①机器人编程基本流程

-需求分析：明确比赛规则和机器人功能。

-设计算法：规划机器人的行动路径和策略。

-编写代码：将算法转化为编程语言指令。

-测试与调试：验证程序功能和性能，修正错误。

②机器人控制命令

-前进、后退：控制机器人直线移动。

-左转、右转：控制机器人转向动作。

-停止：使机器人停止移动。

③传感器应