第十五課機(jī)器人認(rèn)路教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年初中信息技術(shù)浙教版2013九年級(jí)全冊(cè)-浙教版2013課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒔虒W(xué)內(nèi)容本節(jié)課內(nèi)容選自《浙教版2013》初中信息技術(shù)九年級(jí)全冊(cè)，第十五課“機(jī)器人認(rèn)路”。主要內(nèi)容包括：認(rèn)識(shí)機(jī)器人、了解機(jī)器人的工作原理、學(xué)習(xí)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序，使機(jī)器人能夠按照預(yù)設(shè)的路徑行走。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握機(jī)器人編程的基本方法，提高動(dòng)手實(shí)踐能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。學(xué)生將通過(guò)實(shí)際操作，學(xué)會(huì)運(yùn)用編程知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提高邏輯思維和問(wèn)題解決能力。同時(shí)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和溝通能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)學(xué)習(xí)的興趣和熱情。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.機(jī)器人工作原理的理解：重點(diǎn)在于使學(xué)生理解機(jī)器人如何通過(guò)傳感器感知環(huán)境并進(jìn)行決策。

2.簡(jiǎn)單編程邏輯的運(yùn)用：重點(diǎn)在于掌握基礎(chǔ)的編程語(yǔ)句和邏輯結(jié)構(gòu)，用于控制機(jī)器人的行走。

難點(diǎn)：

1.編程思維的建立：學(xué)生在編程過(guò)程中可能難以建立清晰的邏輯思維，導(dǎo)致程序設(shè)計(jì)不合理。

2.傳感器數(shù)據(jù)的解讀與應(yīng)用：學(xué)生可能對(duì)傳感器讀取的數(shù)據(jù)缺乏有效解讀，難以將其應(yīng)用于路徑規(guī)劃。

解決辦法與突破策略：

1.通過(guò)實(shí)際操作和示范，引導(dǎo)學(xué)生逐步理解機(jī)器人工作原理，并結(jié)合具體案例講解編程邏輯。

2.設(shè)計(jì)階梯式編程任務(wù)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐步幫助學(xué)生建立編程思維。

3.使用可視化編程工具，降低編程門(mén)檻，幫助學(xué)生直觀地理解編程邏輯。

4.通過(guò)小組討論和合作，讓學(xué)生共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和交流溝通能力。

5.針對(duì)傳感器數(shù)據(jù)解讀的難點(diǎn)，提供實(shí)例分析，引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)解讀的方法。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《浙教版2013》初中信息技術(shù)九年級(jí)全冊(cè)教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備機(jī)器人工作原理相關(guān)圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以及編程軟件演示視頻。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備機(jī)器人模型、編程控制器、傳感器等實(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)，布置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生能順利進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)和討論。五、教學(xué)實(shí)施過(guò)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(guò)在線(xiàn)平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞“機(jī)器人認(rèn)路”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，如“如何讓機(jī)器人識(shí)別路徑”、“傳感器在機(jī)器人中的作用”等，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解機(jī)器人工作原理和編程基礎(chǔ)。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問(wèn)題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線(xiàn)平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解“機(jī)器人認(rèn)路”課題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)展示機(jī)器人視頻，引出“機(jī)器人認(rèn)路”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解機(jī)器人傳感器的工作原理和編程邏輯，結(jié)合實(shí)例如“紅外傳感器檢測(cè)路徑”等幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分組討論如何編寫(xiě)程序使機(jī)器人按照特定路徑行走。

解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問(wèn)，如“如何處理傳感器讀取的模糊數(shù)據(jù)”等，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，嘗試編寫(xiě)程序，解決實(shí)際問(wèn)題。

提問(wèn)與討論：針對(duì)不懂的問(wèn)題或新的想法，勇敢提問(wèn)并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解機(jī)器人傳感器和編程邏輯。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組編程任務(wù)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握編程技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解機(jī)器人傳感器的工作原理和編程邏輯，掌握編程技能。

通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)“機(jī)器人認(rèn)路”課題，布置編寫(xiě)簡(jiǎn)單機(jī)器人路徑規(guī)劃的編程作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提供拓展資源：提供與機(jī)器人編程相關(guān)的書(shū)籍、在線(xiàn)教程和社區(qū)論壇，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，指出編程中的錯(cuò)誤和改進(jìn)建議。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的編程作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，學(xué)習(xí)更高級(jí)的編程技巧和機(jī)器人控制方法。

反思總結(jié)：對(duì)自己的編程作業(yè)進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的機(jī)器人編程知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)參與“機(jī)器人認(rèn)路”的教學(xué)活動(dòng)，取得了以下顯著的學(xué)習(xí)效果：

1.理解機(jī)器人工作原理：學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)和課堂講解，對(duì)機(jī)器人工作原理有了深入的理解，包括傳感器的類(lèi)型、工作原理以及如何通過(guò)編程控制機(jī)器人。

2.掌握編程基礎(chǔ)：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，掌握了基礎(chǔ)的編程邏輯和語(yǔ)句，能夠編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序來(lái)控制機(jī)器人的行為。

3.提高問(wèn)題解決能力：通過(guò)實(shí)際操作和編程任務(wù)，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)解決方案，并能夠通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)這些解決方案。

4.增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，動(dòng)手操作機(jī)器人模型，親身體驗(yàn)編程過(guò)程，提高了動(dòng)手實(shí)踐能力。

5.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神：在小組討論和編程任務(wù)中，學(xué)生學(xué)會(huì)了與他人合作，共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。

6.提升信息技術(shù)素養(yǎng)：通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人編程，學(xué)生對(duì)信息技術(shù)有了更深入的認(rèn)識(shí)，提升了信息技術(shù)素養(yǎng)。

7.增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)：學(xué)生在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)機(jī)器人路徑規(guī)劃的過(guò)程中，不斷嘗試新的方法，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)。

8.增進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)應(yīng)用：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，將數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科知識(shí)應(yīng)用于機(jī)器人編程，實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用。

9.提高自主學(xué)習(xí)能力：學(xué)生在預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后拓展等環(huán)節(jié)，通過(guò)自主學(xué)習(xí)，提高了自我學(xué)習(xí)的能力。

10.增強(qiáng)自信心：通過(guò)完成編程任務(wù)和實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生對(duì)自己的能力有了新的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了自信心。

具體來(lái)說(shuō)，以下是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的具體分析：

1.理解機(jī)器人工作原理：學(xué)生能夠描述不同類(lèi)型傳感器的功能，如紅外傳感器、超聲波傳感器等，并了解它們?cè)跈C(jī)器人中的應(yīng)用。

2.掌握編程基礎(chǔ)：學(xué)生能夠編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序，使用條件語(yǔ)句和循環(huán)語(yǔ)句控制機(jī)器人的行為，如讓機(jī)器人按照預(yù)設(shè)路徑行走。

3.提高問(wèn)題解決能力：學(xué)生在遇到編程難題時(shí)，能夠通過(guò)查閱資料、討論等方式尋找解決方案，提高了問(wèn)題解決能力。

4.增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，能夠熟練操作機(jī)器人模型，完成編程任務(wù)，提高了動(dòng)手實(shí)踐能力。

5.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神：在小組討論和編程任務(wù)中，學(xué)生能夠分工合作，共同完成任務(wù)，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。

6.提升信息技術(shù)素養(yǎng)：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人編程，對(duì)信息技術(shù)有了更深入的認(rèn)識(shí)，提升了信息技術(shù)素養(yǎng)。

7.增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)：學(xué)生在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)機(jī)器人路徑規(guī)劃的過(guò)程中，不斷嘗試新的方法，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)。

8.增進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)應(yīng)用：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，將數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科知識(shí)應(yīng)用于機(jī)器人編程，實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用。

9.提高自主學(xué)習(xí)能力：學(xué)生在預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后拓展等環(huán)節(jié)，通過(guò)自主學(xué)習(xí)，提高了自我學(xué)習(xí)的能力。

10.增強(qiáng)自信心：通過(guò)完成編程任務(wù)和實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生對(duì)自己的能力有了新的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了自信心。七、典型例題講解1.例題：編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，讓機(jī)器人使用紅外傳感器沿著直線(xiàn)行走。

程序代碼示例：

```

whileTrue:

ifsensor.read()==1:#假設(shè)紅外傳感器連接到端口1

motor.forward()

else:

motor.stop()

```

答案：這段代碼使用了無(wú)限循環(huán)，不斷檢查紅外傳感器的讀數(shù)。如果傳感器讀數(shù)為1（代表檢測(cè)到物體），則機(jī)器人向前移動(dòng)；如果讀數(shù)為0（代表沒(méi)有檢測(cè)到物體），則機(jī)器人停止。這樣可以確保機(jī)器人沿著直線(xiàn)行走，直到遇到障礙物。

2.例題：編寫(xiě)程序控制機(jī)器人避開(kāi)障礙物。

程序代碼示例：

```

whileTrue:

distance=sensor.read_distance()

ifdistance<10:#假設(shè)超聲波傳感器用于測(cè)量距離，小于10厘米視為障礙物

motor.reverse()

else:

motor.forward()

```

答案：這段代碼使用超聲波傳感器來(lái)測(cè)量前方距離。如果距離小于10厘米，機(jī)器人將向后移動(dòng)以避開(kāi)障礙物；如果距離大于等于10厘米，機(jī)器人將繼續(xù)向前行走。

3.例題：編寫(xiě)程序使機(jī)器人沿著曲線(xiàn)行走。

程序代碼示例：

```

whileTrue:

ifsensor.read_angle()>90:#假設(shè)角度傳感器連接到端口2

motor.left()

elifsensor.read_angle()<-90:

motor.right()

else:

motor.forward()

```

答案：這段代碼使用角度傳感器來(lái)檢測(cè)機(jī)器人的行進(jìn)方向。如果角度大于90度，機(jī)器人將向左轉(zhuǎn)彎；如果角度小于-90度，機(jī)器人將向右轉(zhuǎn)彎；如果角度在-90到90度之間，機(jī)器人將直線(xiàn)行走。

4.例題：編寫(xiě)程序使機(jī)器人完成一個(gè)“8”字形路徑。

程序代碼示例：

```

whileTrue:

motor.forward()

ifsensor.read()==1:

motor.left()

motor.left()

elifsensor.read()==0:

motor.right()

motor.right()

```

答案：這段代碼首先讓機(jī)器人向前行走。如果遇到障礙物（紅外傳感器讀數(shù)為1），機(jī)器人將向左轉(zhuǎn)兩次（完成“8”字形的一部分），然后繼續(xù)向前行走。如果沒(méi)有遇到障礙物（紅外傳感器讀數(shù)為0），機(jī)器人將向右轉(zhuǎn)兩次（完成“8”字形的另一部分），然后繼續(xù)向前行走。

5.例題：編寫(xiě)程序使機(jī)器人繞一個(gè)圓形路徑行走。

程序代碼示例：

```

whileTrue:

distance=sensor.read_distance()

ifdistance<5:#假設(shè)圓形路徑的直徑為10厘米，因此小于5厘米表示接近路徑

motor.reverse()

else:

motor.forward()

ifdistance>10:#保持一定距離

motor.right()

```

答案：這段代碼使用超聲波傳感器來(lái)測(cè)量機(jī)器人與圓形路徑的距離。如果距離小于5厘米，機(jī)器人將向后移動(dòng)，避免偏離路徑。如果距離大于10厘米，機(jī)器人將向右微調(diào)位置，以保持在正確的路徑上繼續(xù)行走。八、板書(shū)設(shè)計(jì)①機(jī)器人工作原理

-傳感器類(lèi)型：紅外傳感器、超聲波傳感器、角度傳感器等

-傳感器功能：感知環(huán)境、反饋信息

-控制器：接收傳感器信息，執(zhí)行程序指令

②編程基礎(chǔ)

-程序結(jié)構(gòu)：循環(huán)、條件語(yǔ)句

-基本語(yǔ)句：前進(jìn)、停止、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等

-變量和函數(shù)：用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和執(zhí)行特定功能

③機(jī)器人路徑規(guī)劃

-路徑識(shí)別：傳感器數(shù)據(jù)解讀，如紅外傳感器檢測(cè)路徑

-路徑跟隨：根據(jù)傳感器信息調(diào)