第17課自動(dòng)跟蹤——紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用說課稿-2024-2025學(xué)年粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容為粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第17課“自動(dòng)跟蹤——紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用”。本節(jié)課主要圍繞紅外傳感器和碰撞傳感器的原理及其在自動(dòng)跟蹤中的應(yīng)用展開，通過實(shí)際操作，讓學(xué)生掌握這兩種傳感器的基本使用方法，并能夠?qū)⑺鼈儜?yīng)用于簡單的自動(dòng)跟蹤項(xiàng)目中。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維和問題解決能力。通過紅外傳感器和碰撞傳感器的應(yīng)用，學(xué)生能夠理解信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用場景，提高對傳感器技術(shù)的認(rèn)識。同時(shí)，通過設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤項(xiàng)目，學(xué)生將鍛煉邏輯思維和動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在進(jìn)入九年級之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的編程知識和簡單的傳感器使用，如LED燈的控制、按鈕的讀取等。他們對編程語言（如Python）有一定的了解，并能進(jìn)行基本的代碼編寫。此外，學(xué)生對物理知識中的簡單電路和傳感器原理也有所接觸。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

九年級學(xué)生對信息技術(shù)課程普遍保持較高的興趣，特別是對編程和機(jī)器人等實(shí)踐性強(qiáng)的內(nèi)容。他們的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠較快地掌握新知識。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生傾向于動(dòng)手實(shí)踐，通過操作來學(xué)習(xí)；另一部分學(xué)生則更偏向于理論學(xué)習(xí)，需要教師提供清晰的講解和指導(dǎo)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用時(shí)，學(xué)生可能會遇到以下困難：

-理解傳感器工作原理的難度，尤其是紅外傳感器的工作機(jī)制；

-編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤功能的復(fù)雜性，需要學(xué)生具備一定的邏輯思維和編程能力；

-項(xiàng)目實(shí)施過程中，可能出現(xiàn)的傳感器誤判或系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題，需要學(xué)生具備調(diào)試和解決問題的能力。教師需通過適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和案例，幫助學(xué)生克服這些困難。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊教材，以便查閱相關(guān)理論知識。

2.輔助材料：準(zhǔn)備紅外傳感器和碰撞傳感器的工作原理圖、操作視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生直觀理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備紅外傳感器、碰撞傳感器、Arduino開發(fā)板、連接線等實(shí)驗(yàn)器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，安排實(shí)驗(yàn)操作臺，方便學(xué)生進(jìn)行小組合作和實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺發(fā)布預(yù)習(xí)資料，如PPT介紹紅外傳感器和碰撞傳感器的基本原理，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：設(shè)計(jì)問題如“紅外傳感器是如何工作的？”和“碰撞傳感器在自動(dòng)跟蹤中扮演什么角色？”引導(dǎo)學(xué)生思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺查看學(xué)生提交的預(yù)習(xí)成果，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀預(yù)習(xí)資料，理解傳感器的基本原理。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，記錄疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生提交預(yù)習(xí)筆記或思維導(dǎo)圖，展示預(yù)習(xí)成果。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺進(jìn)行預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

學(xué)生通過預(yù)習(xí)對傳感器有初步認(rèn)識，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示自動(dòng)跟蹤機(jī)器人視頻，引出本節(jié)課的主題。

講解知識點(diǎn)：講解紅外傳感器和碰撞傳感器的應(yīng)用實(shí)例，如自動(dòng)跟隨小車。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生嘗試使用傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。

解答疑問：及時(shí)解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考傳感器應(yīng)用的實(shí)際場景。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際操作傳感器。

提問與討論：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出問題，與同伴討論解決方案。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：講解傳感器的工作原理和應(yīng)用。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

作用與目的：

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)掌握傳感器的基本應(yīng)用，強(qiáng)化實(shí)踐技能。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)。

提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍和在線教程，供學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：批改作業(yè)，給予學(xué)生具體的反饋和建議。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)作業(yè)要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，深入研究傳感器技術(shù)。

反思總結(jié)：學(xué)生反思自己的設(shè)計(jì)過程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)，進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：通過反思，提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。

作用與目的：

學(xué)生通過課后作業(yè)鞏固所學(xué)知識，提高設(shè)計(jì)能力，并通過反思提升自我學(xué)習(xí)能力。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識掌握程度：

學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠掌握紅外傳感器和碰撞傳感器的基本原理，理解它們在自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中的作用。他們能夠識別不同類型的傳感器，了解其工作原理和特性，為后續(xù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.技能提升：

學(xué)生在課堂實(shí)驗(yàn)和課后作業(yè)中，實(shí)際操作了紅外傳感器和碰撞傳感器，學(xué)會了如何將它們應(yīng)用于自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中。他們能夠編寫簡單的代碼，控制傳感器的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)基本的自動(dòng)跟蹤功能。

3.解決問題的能力：

在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的過程中，學(xué)生遇到了各種問題，如傳感器響應(yīng)時(shí)間、距離測量精度等。通過分析問題、查找資料、討論解決方案，學(xué)生提高了問題解決能力。

4.創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力：

學(xué)生在完成課后作業(yè)時(shí)，不僅要實(shí)現(xiàn)基本功能，還要思考如何改進(jìn)系統(tǒng)，提高性能。這激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了他們的實(shí)踐能力。

5.團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力：

在小組實(shí)驗(yàn)和討論中，學(xué)生學(xué)會了如何與同伴分工合作，共同完成任務(wù)。他們通過溝通，分享彼此的想法和經(jīng)驗(yàn)，提高了團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

6.信息素養(yǎng)：

學(xué)生在搜索相關(guān)資料、分析問題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的過程中，提高了信息素養(yǎng)。他們學(xué)會了如何從眾多信息中篩選出有價(jià)值的內(nèi)容，為后續(xù)的學(xué)習(xí)和研究提供支持。

7.安全意識：

在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生學(xué)會了正確使用實(shí)驗(yàn)器材，遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，提高了安全意識。

具體表現(xiàn)如下：

（1）知識掌握程度：

學(xué)生能夠熟練地解釋紅外傳感器和碰撞傳感器的工作原理，掌握它們在自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用。例如，學(xué)生能夠描述紅外傳感器的發(fā)射和接收過程，以及碰撞傳感器在檢測物體碰撞時(shí)的作用。

（2）技能提升：

學(xué)生能夠獨(dú)立編寫代碼，控制傳感器的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤功能。例如，學(xué)生能夠編寫代碼，使小車在遇到障礙物時(shí)自動(dòng)停止，并在障礙物移除后繼續(xù)前進(jìn)。

（3）解決問題的能力：

學(xué)生在面對問題時(shí)，能夠運(yùn)用所學(xué)知識，分析問題原因，并提出解決方案。例如，在實(shí)驗(yàn)中，如果傳感器檢測到錯(cuò)誤信號，學(xué)生能夠通過調(diào)試代碼，找出問題所在，并進(jìn)行修復(fù)。

（4）創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力：

學(xué)生在完成課后作業(yè)時(shí)，不僅實(shí)現(xiàn)了基本功能，還提出了改進(jìn)方案。例如，學(xué)生設(shè)計(jì)了一種基于紅外傳感器和碰撞傳感器的自動(dòng)跟隨小車，并提出了增加傳感器數(shù)量以提高跟蹤精度的方法。

（5）團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力：

在小組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能夠與同伴分工合作，共同完成任務(wù)。例如，一個(gè)小組的學(xué)生負(fù)責(zé)編寫代碼，另一個(gè)小組的學(xué)生負(fù)責(zé)搭建電路，兩者相互配合，共同完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

（6）信息素養(yǎng)：

學(xué)生在搜索相關(guān)資料、分析問題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的過程中，提高了信息素養(yǎng)。例如，學(xué)生在遇到問題時(shí)，能夠迅速從互聯(lián)網(wǎng)上找到相關(guān)資料，為自己的問題解決提供幫助。

（7）安全意識：

在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生學(xué)會了正確使用實(shí)驗(yàn)器材，遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，提高了安全意識。例如，學(xué)生在使用剪刀、膠帶等工具時(shí)，能夠注意安全，避免受傷。板書設(shè)計(jì)①紅外傳感器原理

-發(fā)射器與接收器

-發(fā)射波長與接收頻率

-信號處理

②碰撞傳感器原理

-傳感器類型（如光電