第4章創(chuàng)意制作——機器人入門第1節(jié)創(chuàng)意無限——認識開源電子平臺教學設計2023—2024學年河大版（2023）初中信息技術第二冊授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間設計思路本節(jié)課以“創(chuàng)意無限——認識開源電子平臺”為主題，旨在引導學生了解開源電子平臺的基本概念、特點和應用領域。通過結合河大版初中信息技術第二冊教材內(nèi)容，設計一系列實踐活動，讓學生在動手操作中掌握開源電子平臺的基本使用方法，激發(fā)學生對機器人制作的興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和動手能力。課程內(nèi)容與課本緊密關聯(lián)，符合教學實際，實用性強。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的信息意識，使學生認識到信息技術在機器人制作中的重要性。

2.增強學生的計算思維，通過實踐操作，提升學生分析和解決問題的能力。

3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，鼓勵學生在開源電子平臺上進行個性化設計和創(chuàng)作。

4.提升學生的動手實踐能力，通過實際操作，讓學生掌握機器人制作的基本技能。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：

學生在進入本節(jié)課前，已經(jīng)具備一定的信息技術基礎，了解計算機的基本操作和簡單的編程概念。部分學生可能對電子元件和電路有一定了解，但關于開源電子平臺的具體應用和機器人制作的知識較為缺乏。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

學生對創(chuàng)意制作和機器人制作表現(xiàn)出濃厚的興趣，好奇心強，喜歡動手實踐。在能力方面，學生的信息技術操作能力參差不齊，但普遍具備一定的觀察能力和動手能力。學習風格上，學生傾向于通過實際操作和動手實踐來學習新知識。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在接觸開源電子平臺和機器人制作時，可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是對平臺操作不夠熟悉，導致操作過程中出現(xiàn)錯誤；二是編程能力不足，難以實現(xiàn)復雜的功能；三是缺乏團隊合作經(jīng)驗，影響項目進展。針對這些困難，教師需提供適當?shù)闹笇Ш椭С?。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有河大版初中信息技術第二冊教材，以便查閱相關知識點。

2.輔助材料：準備開源電子平臺的使用手冊、機器人制作教程視頻以及相關圖片和圖表，以輔助學生理解。

3.實驗器材：準備開源電子平臺套件，包括傳感器、執(zhí)行器、連接線等，確保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設置分組討論區(qū)，安排實驗操作臺，確保學生能夠舒適地進行實踐操作。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對機器人制作興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們對機器人有什么樣的印象？它們在我們的生活中扮演著怎樣的角色？”

展示一些關于機器人的圖片或視頻片段，讓學生初步感受機器人的魅力或特點。

簡短介紹機器人制作的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.機器人基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解機器人制作的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解機器人制作的基本定義，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹機器人的組成部分，如傳感器、執(zhí)行器、控制器等，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.機器人案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解機器人制作的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的機器人制作案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解機器人制作的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用機器人制作解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與機器人制作相關的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對機器人制作的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)機器人制作的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括機器人制作的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)機器人制作在現(xiàn)實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用機器人制作。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，激發(fā)學生課后自主學習。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學生根據(jù)本節(jié)課所學內(nèi)容，設計一個簡單的機器人模型，并撰寫設計報告。

提醒學生注意作業(yè)的完成時間，鼓勵他們利用開源電子平臺進行實踐操作。學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

學生通過本節(jié)課的學習，能夠熟練掌握開源電子平臺的基本概念和操作方法，了解機器人制作的原理和流程。學生對傳感器的種類、執(zhí)行器的功能、控制器的使用等知識點有了深入的理解。

2.技能提升：

學生在實踐操作中，提升了動手實踐能力，學會了如何使用開源電子平臺進行機器人制作。他們能夠獨立完成簡單的機器人模型設計、組裝和調(diào)試，培養(yǎng)了實際操作技能。

3.創(chuàng)新思維：

學生在案例分析和小組討論環(huán)節(jié)，積極參與，提出了許多創(chuàng)新性的想法和建議。他們能夠將所學知識與實際生活相結合，提出解決實際問題的方案，體現(xiàn)了創(chuàng)新思維能力的提升。

4.團隊合作：

通過小組討論和課堂展示，學生學會了與他人合作，共同完成任務。他們學會了傾聽、溝通和協(xié)調(diào)，提升了團隊協(xié)作能力。

5.問題解決：

學生在面對機器人制作過程中遇到的問題時，能夠運用所學知識進行分析和解決。他們學會了如何查閱資料、尋找解決方案，培養(yǎng)了獨立思考和解決問題的能力。

6.信息素養(yǎng)：

學生在本節(jié)課的學習過程中，提高了信息素養(yǎng)。他們學會了如何獲取、評估和利用信息，為今后的學習和生活奠定了基礎。

7.學習興趣：

通過本節(jié)課的學習，學生對機器人制作產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們渴望進一步探索和學習，激發(fā)了持續(xù)學習的動力。

8.情感態(tài)度：

學生在參與機器人制作的過程中，體驗到了成就感、挫折感和合作精神。他們學會了面對挑戰(zhàn)，不畏艱難，培養(yǎng)了積極向上的情感態(tài)度。

9.社會責任感：

學生通過了解機器人制作在現(xiàn)實生活中的應用，認識到科技發(fā)展對社會的重要性。他們意識到作為新時代的青少年，應具備一定的科技素養(yǎng)，為社會發(fā)展貢獻力量。

10.綜合素質：

學生在信息技術、創(chuàng)新思維、動手實踐、團隊合作、問題解決等多方面的能力得到全面提升，為今后的學習和生活打下了堅實的基礎。課堂1.課堂評價：

1.1提問評價：

-在課堂教學中，教師將適時提出問題，引導學生思考和討論。通過提問，教師可以評估學生對機器人制作知識的理解程度和應用能力。

-例如，教師可以提問：“如何使用傳感器實現(xiàn)機器人的環(huán)境感知？”或者“在機器人制作中，如何調(diào)試執(zhí)行器的工作狀態(tài)？”等問題，以考察學生的知識掌握情況。

1.2觀察評價：

-教師將密切觀察學生的課堂參與度、小組討論的表現(xiàn)以及實踐操作的能力。通過觀察，教師可以了解學生的興趣、態(tài)度和學習進度。

-例如，教師可以關注學生在實踐操作過程中的專注程度、與同伴的溝通協(xié)作情況以及是否能夠獨立完成任務。

1.3測試評價：

-為了更全面地了解學生的學習效果，教師將設計一些隨堂測試或小測驗。這些測試可以包括選擇題、填空題和簡答題等形式，旨在考察學生對知識的掌握和應用能力。

-測試題目將結合課本內(nèi)容，例如：“請列舉三種常用的傳感器及其在機器人制作中的應用?！被蛘摺敖忉孭ID控制器在機器人運動控制中的作用。”

1.4學生互評：

-為了培養(yǎng)學生的批判性思維和團隊協(xié)作能力，教師將鼓勵學生進行互評。學生在完成實踐操作后，可以互相檢查對方的作品，提出改進建議。

-教師將引導學生關注作品的創(chuàng)新性、實用性和美觀性，通過互評，學生能夠從不同的角度理解和應用所學知識。

2.作業(yè)評價：

2.1作業(yè)批改：

-學生完成課后作業(yè)后，教師將對作業(yè)進行認真批改。批改內(nèi)容包括對作業(yè)完成情況的評價、錯誤分析和改進建議。

-教師將使用評分標準，對作業(yè)的質量進行量化評估，同時注重對作業(yè)過程中的思維過程和創(chuàng)意設計的評價。

2.2反饋與鼓勵：

-教師將及時反饋學生的作業(yè)情況，對學生的進步和成就給予肯定和鼓勵。

-對于作業(yè)中存在的問題，教師將提供具體的指導和幫助，引導學生如何改進和提高。

2.3作業(yè)展示與討論：

-教師將定期組織作業(yè)展示活動，讓學生有機會向全班同學展示自己的作品，并接受大家的反饋和建議。

-在展示過程中，教師將引導學生進行討論，分析不同作業(yè)的優(yōu)缺點，進一步深化學生對機器人制作的理解。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

1.1閱讀材料：《機器人技術發(fā)展史》：通過閱讀這本書，學生可以了解機器人技術的發(fā)展歷程，從早期的機械裝置到現(xiàn)代的智能機器人，激發(fā)學生對機器人技術的興趣。

1.2視頻資源：《機器人編程入門教程》：推薦學生觀看一些基礎的機器人編程教程視頻，如Arduino編程、Python編程等，幫助他們掌握編程基礎，為后續(xù)的機器人制作打下基礎。

1.3在線平臺：鼓勵學生訪問一些開源電子平臺的在線社區(qū)，如Arduino社區(qū)、RaspberryPi社區(qū)等，了解平臺上的最新動態(tài)，學習其他用戶的機器人制作經(jīng)驗。

2.拓展要求：

2.1自主學習：學生應利用課后時間，根據(jù)自己的興趣和需求，選擇合適的閱讀材料或視頻資源進行自主學習。

2.2交流分享：鼓勵學生將學習心得和制作經(jīng)驗與他人分享，可以是在班級內(nèi)的小組討論，也可以是社交媒體上的交流。

2.3實踐操作：學生可以將所學知識應用于實際操作中，嘗試制作簡單的機器人模型，或參與學校的機器人競賽活動。

2.4創(chuàng)新設計：鼓勵學生發(fā)揮自己的創(chuàng)意，設計具有創(chuàng)新性的機器人項目，如智能家居控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測機器人等。

2.5指導與幫助：教師將提供必要的指導和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問、組織實踐活動等，幫助學生更好地進行課后拓展。

具體拓展活動建議如下：

-學生可以選擇閱讀《機器人技術發(fā)展史》中的某個章節(jié)，了解機器人技術的某個特定時期或事件。

-觀看《機器人編程入門教程》視頻，學習如何使用編程語言控制機器人。

-在開源電子平臺社區(qū)中，尋找與自己興趣相關的項目，學習其他用戶的制作過程。

-參與學校的機器人興趣小組，與其他同學一起討論和制作機器人。

-設計一個簡單的機器人項目，如一個可以自動跟隨光線的機器人，并撰寫一份項目報告。

-參加機器人競賽，將所學知識應用于實踐，與團隊一起爭取優(yōu)異成績。教學反思與總結這節(jié)課下來，我覺得挺有收獲的，但也有些地方需要改進。首先，我覺得在導入新課的時候，我可能可以更加生動一些。我提問了學生關于機器人的問題，但是感覺他們的反應并沒有我想象中那么熱烈。也許我可以用一些更貼近他們生活的例子來引入，比如問他們有沒有見過自動售貨機或者無人駕駛汽車，這樣可能更能激發(fā)他們的興趣。

然后，在講解機器人基礎知識的時候，我發(fā)現(xiàn)有的學生對于電路和編程的概念還是有些吃力的。我意識到我可能需要更詳細地解釋一些概念，或者通過一些簡單的例子來幫助他們理解。我打算在接下來的教學中，加入更多的圖示和實例，讓抽象的知識變得具體易懂。

案例分析環(huán)節(jié)，學生們討論得挺熱烈的，但是我覺得我們還可以做得更好。我注意到有些小組在討論時，缺乏深入的思考和批判性分析。我可能在引導他們討論時，沒有給出足夠的問題或者方向。下次，我會嘗試給出一些更有深度的問題，引導他們從不同的角度去思考。

在學生小組討論和課堂展示環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學生的參與度很高，他們能夠積極地提出自己的想法和解決方案。但是，我也注意到有些學生在展示時顯得有些緊張，可能是因為缺乏足夠的練習。我計劃在接下來的教學中，增加更多的模擬展示機會，讓學生提前適應。

至于課后作業(yè)，我發(fā)現(xiàn)有些學生能夠很好地完成，但也有部分學生對于作業(yè)的要求理解不夠，導致作業(yè)質量參差不齊。我需要在布置作業(yè)時，更加明確地說明作業(yè)要求和截止日期，并且提供一些作業(yè)樣本，幫助學生更好地理解作業(yè)要求。

當然，也存在一些不足。比如，我在課堂管理上還需要更加細致，尤其是在學生討論和展示環(huán)節(jié)，如何更好地引導學生，避免課堂失控。另外，我也需要在教學方法和