第7課昂首闊步——紅外傳感器和機(jī)器人的避障行走教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年初中信息技術(shù)清華大學(xué)版2012九年級下冊-清華大學(xué)版2012主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：第7課《昂首闊步——紅外傳感器和機(jī)器人的避障行走》，涉及清華大學(xué)版2012九年級下冊信息技術(shù)教材中關(guān)于紅外傳感器的工作原理和應(yīng)用，以及機(jī)器人避障行走的基本編程方法。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課與學(xué)生之前學(xué)習(xí)的信息技術(shù)知識相關(guān)聯(lián)，包括電路基礎(chǔ)知識、編程基礎(chǔ)和簡單機(jī)械原理。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以加深對紅外傳感器應(yīng)用的理解，并學(xué)會運(yùn)用編程控制機(jī)器人實現(xiàn)避障行走。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識，使學(xué)生認(rèn)識到紅外傳感器在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用價值。

2.提升學(xué)生的計算思維，通過編程實踐，讓學(xué)生學(xué)會將實際問題轉(zhuǎn)化為算法解決問題。

3.增強(qiáng)學(xué)生的動手實踐能力，通過組裝和編程機(jī)器人，鍛煉學(xué)生的動手操作和問題解決能力。

4.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，鼓勵學(xué)生在實踐中嘗試不同的解決方案，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。學(xué)情分析在九年級下冊的信息技術(shù)課程中，學(xué)生對紅外傳感器和機(jī)器人避障行走的概念已經(jīng)有了初步的了解。在知識層面，學(xué)生對電子元件和簡單電路有一定的認(rèn)識，對編程語言的基本概念也有所接觸。在能力方面，學(xué)生的動手實踐能力和邏輯思維能力正在逐步提高，但仍有待加強(qiáng)。

學(xué)生的層次大致可以分為以下幾類：

1.知識方面：部分學(xué)生對信息技術(shù)有濃厚的興趣，對電路原理和編程語言有一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，能夠快速掌握新知識。但也有一些學(xué)生對信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣較低，基礎(chǔ)知識薄弱，對新知識的接受能力有限。

2.能力方面：學(xué)生在動手實踐能力方面存在差異，一些學(xué)生能夠獨(dú)立完成簡單的電路組裝和編程任務(wù)，而另一些學(xué)生則需要在教師或同伴的幫助下完成。

3.素質(zhì)方面：學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊精神有待提高。在機(jī)器人避障行走的實踐中，學(xué)生需要學(xué)會與他人合作，共同解決問題，但目前部分學(xué)生在團(tuán)隊合作中存在溝通不暢、分工不明確等問題。

4.行為習(xí)慣方面：部分學(xué)生上課注意力不集中，容易分心，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。此外，學(xué)生在實驗操作中存在一定的不規(guī)范行為，如隨意觸碰電路元件，存在安全隱患。

1.知識層面的差異可能導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不均衡。

2.能力不足的學(xué)生可能無法獨(dú)立完成實驗任務(wù)，影響整體教學(xué)進(jìn)度。

3.素質(zhì)和行為習(xí)慣問題可能影響課堂氛圍和教學(xué)效果。

4.合作意識和團(tuán)隊精神的培養(yǎng)對學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。

因此，在教學(xué)過程中，教師需要針對不同層次的學(xué)生制定合適的教學(xué)策略，關(guān)注學(xué)生的個體差異，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度，同時加強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有清華大學(xué)版2012九年級下冊信息技術(shù)教材，以便學(xué)生能夠跟隨課本內(nèi)容學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備紅外傳感器工作原理和機(jī)器人避障行走相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以增強(qiáng)學(xué)生對抽象概念的理解。

3.實驗器材：準(zhǔn)備紅外傳感器、機(jī)器人套件、連接線等實驗器材，確保實驗的順利進(jìn)行和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)和實驗操作臺，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)和實驗環(huán)境。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過提問“你們在生活中遇到過機(jī)器人嗎？它們是如何工作的？”來激發(fā)學(xué)生的興趣。

-回顧舊知：引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)的編程基礎(chǔ)和電路基礎(chǔ)知識，為學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容做好鋪墊。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：

-詳細(xì)講解紅外傳感器的工作原理，包括紅外線的基本特性、傳感器的工作方式等。

-介紹機(jī)器人避障行走的基本原理，包括傳感器檢測障礙物、機(jī)器人做出反應(yīng)的過程。

-舉例說明：

-通過展示實際應(yīng)用的視頻，如家用掃地機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人等，讓學(xué)生直觀理解紅外傳感器在機(jī)器人避障行走中的應(yīng)用。

-使用簡單的電路圖和代碼示例，幫助學(xué)生理解編程實現(xiàn)避障行走的過程。

-互動探究：

-引導(dǎo)學(xué)生分組討論，提出問題，如“如何優(yōu)化機(jī)器人避障行走的策略？”

-分組進(jìn)行小實驗，讓學(xué)生親自組裝簡單的避障機(jī)器人，觀察其避障效果。

3.鞏固練習(xí)（約40分鐘）

-學(xué)生活動：

-學(xué)生分組進(jìn)行實驗，組裝機(jī)器人并編程實現(xiàn)避障行走。

-學(xué)生在實驗過程中，根據(jù)實際情況調(diào)整傳感器的位置和參數(shù)，優(yōu)化避障效果。

-教師指導(dǎo)：

-教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生在實驗中遇到的問題。

-教師提供一些優(yōu)化實驗的技巧和建議，幫助學(xué)生提高實驗效率。

4.課堂總結(jié)（約10分鐘）

-教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要知識點(diǎn)，包括紅外傳感器的工作原理、機(jī)器人避障行走的編程方法等。

-教師強(qiáng)調(diào)實驗中需要注意的安全事項，如避免電路短路、正確使用工具等。

-教師鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索，思考如何將所學(xué)知識應(yīng)用到實際生活中。

5.課后作業(yè)（約15分鐘）

-學(xué)生完成課后作業(yè)，包括編寫簡單的避障程序，嘗試不同的傳感器布局，記錄實驗結(jié)果。

-教師布置課后閱讀材料，如相關(guān)的科普文章，幫助學(xué)生拓展知識面。

6.教學(xué)反思

-教師在課后反思教學(xué)效果，分析學(xué)生的掌握情況，對教學(xué)過程進(jìn)行總結(jié)和改進(jìn)。

-教師考慮如何更好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的動手實踐能力。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《機(jī)器人技術(shù)：未來世界的探索者》

-《紅外技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用》

-《編程入門：從基礎(chǔ)到實踐》

-《電路基礎(chǔ)知識手冊》

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以閱讀《機(jī)器人技術(shù)：未來世界的探索者》，了解機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生對未來科技的興趣。

-閱讀《紅外技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用》，了解紅外傳感器在家庭、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生對紅外傳感器實用性的認(rèn)識。

-通過《編程入門：從基礎(chǔ)到實踐》，學(xué)生可以學(xué)習(xí)更多編程語言和編程技巧，提高編程能力，為后續(xù)課程打下堅實基礎(chǔ)。

-閱讀電路基礎(chǔ)知識手冊，學(xué)生可以鞏固電路基礎(chǔ)知識，為今后深入學(xué)習(xí)電路設(shè)計、維修等技能做好準(zhǔn)備。

3.結(jié)合教材內(nèi)容，設(shè)計以下拓展探究活動：

-利用課后時間，嘗試使用不同類型的傳感器（如超聲波傳感器、紅外線傳感器）制作一個簡單的智能避障裝置，并記錄實驗結(jié)果。

-通過網(wǎng)絡(luò)搜索，了解目前市場上流行的機(jī)器人產(chǎn)品，分析其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場景，撰寫一份市場調(diào)研報告。

-在家或?qū)W校實驗室，嘗試設(shè)計一個能夠自動清理垃圾的機(jī)器人，并完成其初步的電路設(shè)計和編程工作。

-參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的機(jī)器人競賽，將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐，鍛煉團(tuán)隊合作和問題解決能力。

4.布置課后作業(yè)：

-選擇一個感興趣的應(yīng)用場景，設(shè)計一個基于紅外傳感器的機(jī)器人項目方案，包括電路設(shè)計、編程邏輯等。

-編寫一篇關(guān)于紅外傳感器在日常生活或工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的科技小論文，提出自己的見解和創(chuàng)新思路。

-利用課余時間，參加編程培訓(xùn)班或在線課程，學(xué)習(xí)更多編程語言和算法，提高自己的編程技能。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《紅外傳感器的原理與應(yīng)用》

-視頻資源：《紅外傳感器在智能家居中的應(yīng)用》

2.拓展要求：

-鼓勵學(xué)生利用課后時間閱讀《紅外傳感器的原理與應(yīng)用》，深入了解紅外傳感器的原理、分類、應(yīng)用等方面知識。

-觀看《紅外傳感器在智能家居中的應(yīng)用》視頻，了解紅外傳感器在現(xiàn)實生活中的具體應(yīng)用案例，如紅外遙控器、紅外探測報警器等。

-學(xué)生在閱讀和觀看過程中，注意總結(jié)紅外傳感器的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)，以及在實際應(yīng)用中可能遇到的問題和解決方案。

-教師可提供以下指導(dǎo)：

-推薦閱讀材料：《紅外傳感器的原理與應(yīng)用》是一本適合初學(xué)者了解紅外傳感器知識的書籍，內(nèi)容通俗易懂，適合學(xué)生自學(xué)。

-解答疑問：學(xué)生在閱讀和觀看過程中遇到的問題，教師可及時解答，幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)知識。

-組織討論：教師可組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享閱讀和觀看過程中的心得體會，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作。

-設(shè)計實踐項目：鼓勵學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，設(shè)計一個簡單的紅外傳感器應(yīng)用項目，如紅外遙控車、紅外報警器等，提高學(xué)生的動手實踐能力。

-課后作業(yè)：學(xué)生完成以下作業(yè)：

-撰寫一篇關(guān)于紅外傳感器應(yīng)用的小論文，結(jié)合實際案例進(jìn)行分析。

-設(shè)計一個紅外傳感器應(yīng)用項目，包括項目概述、電路設(shè)計、編程邏輯等。

-制作一個簡單的紅外傳感器應(yīng)用模型，如紅外遙控車，并進(jìn)行測試和優(yōu)化。板書設(shè)計①紅外傳感器的基本原理

-紅外線特性：波長、頻率、傳播方式

-傳感器類型：光電型、熱型、復(fù)合型

-工作原理：紅外線發(fā)射與接收、信號轉(zhuǎn)換

②機(jī)器人避障行走原理

-避障傳感器：紅外傳感器、超聲波傳感器等

-避障算法：判斷障礙物、轉(zhuǎn)向、速度控制

-編程實現(xiàn)：控制語句、邏輯判斷、循環(huán)結(jié)構(gòu)

③實驗步驟與注意事項

-實驗器材準(zhǔn)備：紅外傳感器、機(jī)器人套件、連接線等

-電路連接：傳感器與機(jī)器人控制模塊的連接

-編程調(diào)試：編寫避障程序、測試與優(yōu)化

-注意事項：安全操作、正確使用工具、電路保護(hù)教學(xué)評價1.課堂評價

-提問與回答：通過提問學(xué)生關(guān)于紅外傳感器和機(jī)器人避障行走的基本概念和原理，評估學(xué)生對知識的理解和掌握程度。

-觀察學(xué)生的參與度：注意學(xué)生在課堂討論和實驗中的參與程度，觀察他們的實驗操作是否規(guī)范，是否能夠獨(dú)立完成實驗任務(wù)。

-小組合作評價：觀察學(xué)生在小組討論和合作中的表現(xiàn)，評估他們的溝通能力、團(tuán)隊合作精神和解決問題的能力。

-實時反饋：在課堂上，通過即時反饋，如口頭表揚(yáng)、糾正錯誤等方式，幫助學(xué)生及時調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.作業(yè)評價

-作業(yè)批改：對學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，包括編程作業(yè)、實驗報告、小論文等。

-點(diǎn)評與反饋：在批改作業(yè)時，不僅要指出錯誤，還要給出改進(jìn)建議，鼓勵學(xué)生思考和學(xué)習(xí)。

-及時反饋：將批改結(jié)果及時反饋給學(xué)生，讓他們了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和需要改進(jìn)的地方。

-鼓勵學(xué)生反思：在反饋中鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我反思，思考如何改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)方法和策略。

3.形成性評價

-實驗報告評價：通過學(xué)生的實驗報告，評估他們對實驗原理的理解和實驗技能的掌握。

-小組項目評價：對學(xué)生的團(tuán)隊項目進(jìn)行評價，包括項目設(shè)計、實施和成果展示，以評估學(xué)生的綜合能力。

-定期測試：定期進(jìn)行小測驗或單元測試，評估學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況。

4.總結(jié)性評價

-期末考試：通過期末考試全面評估學(xué)生對本課程知識的掌握程度。

-學(xué)生自評與互評：鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我評價和互評，以增強(qiáng)學(xué)生的自我反思能力和團(tuán)隊協(xié)作意識。

5.教學(xué)評價的反饋與改進(jìn)

-教師根據(jù)學(xué)生的評價結(jié)果，反思自己的教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)策略。

-定期與學(xué)生交流，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和困難，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度。

-通過教學(xué)評價，教師可以更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和興趣點(diǎn)，為個性化教學(xué)提供依據(jù)。教學(xué)反思與總結(jié)哎呀，今天這節(jié)課上下來，我真是感慨良多。首先，我想說說在教學(xué)過程中的得與失。

得的地方呢，我覺得首先是學(xué)生們的參與度非常高。他們對于紅外傳感器和機(jī)器人避障行走這個話題非常感興趣，課堂上的討論非常活躍。我提問的時候，很多同學(xué)都能積極回答，這讓我很高興，說明他們對這個主題有了自己的理解和思考。

然后，我在教學(xué)策略上也有一些新的嘗試。比如，我讓學(xué)生們分組進(jìn)行實驗，這個方法挺有效的。他們通過團(tuán)隊合作，不僅學(xué)到了知識，還鍛煉了溝通能力和解決問題的能力?？吹剿麄円黄饎邮植僮?，我真的很欣慰。

失的地方嘛，我覺得是在課堂管理上。有幾個學(xué)生上課的時候有點(diǎn)分心，我注意到他們在下面小聲聊天，這可能會影響到其他同學(xué)的學(xué)習(xí)。我需要在這方面做得更好，比如在課堂上多互動，讓學(xué)生們時刻保持注意力。

至于教學(xué)總結(jié)，我覺得學(xué)生們在這節(jié)課上收獲還是不小的。他們對紅外傳感器的工作原理有了更深入的理解，編程能力也有所提升。特別是避障行走實驗，很多學(xué)生都能夠獨(dú)立完成，這說明他們掌握了基本的編程技巧。

當(dāng)然，也有一些不足之處。比如，有些學(xué)生對于編程的邏輯理解還不夠透徹，我