第七節(jié)設(shè)計滅火機器人說課稿-2025-2026學(xué)年初中信息技術(shù)粵高教版B版九年級下冊-粵高教版B版一、設(shè)計意圖

本節(jié)課旨在通過設(shè)計滅火機器人這一實際案例，讓學(xué)生運用所學(xué)信息技術(shù)知識，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神，提高學(xué)生解決實際問題的能力。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握滅火機器人的基本設(shè)計原理，了解相關(guān)技術(shù)，為今后的科技創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識，使其能夠認(rèn)識到信息技術(shù)在解決實際問題中的重要性。

2.增強學(xué)生的計算思維，通過設(shè)計滅火機器人，提升學(xué)生邏輯推理和算法設(shè)計能力。

3.提升學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新技能，讓學(xué)生學(xué)會運用信息技術(shù)工具進(jìn)行問題分析和解決方案設(shè)計。

4.培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)與交流能力，通過團(tuán)隊協(xié)作完成滅火機器人設(shè)計任務(wù)。

5.增強學(xué)生的信息安全意識，讓學(xué)生了解在設(shè)計過程中如何保護(hù)信息安全。三、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)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸過信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識，包括計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等基本概念，以及簡單的編程語言和算法設(shè)計。此外，學(xué)生還具備一定的動手實踐能力，能夠使用一些基本的工具軟件。

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)生對科技和創(chuàng)新充滿好奇心，對設(shè)計滅火機器人這樣的實際項目表現(xiàn)出較高的興趣。他們在學(xué)習(xí)上具有一定的自主性和探索精神，能夠通過自學(xué)和小組合作來解決問題。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的學(xué)生擅長邏輯思維，有的則更擅長動手實踐。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在設(shè)計滅火機器人的過程中，學(xué)生可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是對復(fù)雜算法的理解和實現(xiàn)；二是硬件選型與搭配；三是團(tuán)隊合作中的溝通協(xié)調(diào)問題。此外，由于學(xué)生可能缺乏實際操作經(jīng)驗，對機器人設(shè)計和制作的流程和細(xì)節(jié)掌握不足，也可能導(dǎo)致設(shè)計過程中出現(xiàn)偏差。教師需要引導(dǎo)學(xué)生克服這些困難，通過實踐和討論逐步提高解決問題的能力。四、教學(xué)方法與策略

1.采用項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法，引導(dǎo)學(xué)生通過實際設(shè)計滅火機器人的項目來學(xué)習(xí)相關(guān)知識。

2.設(shè)計角色扮演活動，讓學(xué)生分組模擬工程師和設(shè)計師，討論滅火機器人的功能需求和設(shè)計方案。

3.利用實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自動手組裝簡單的機器人模型，加深對機器人工作原理的理解。

4.結(jié)合游戲化教學(xué)，通過設(shè)計競賽形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度。

5.使用多媒體教學(xué)資源，如視頻、圖片和3D模型，幫助學(xué)生直觀理解滅火機器人的結(jié)構(gòu)和功能。五、教學(xué)過程設(shè)計

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

教師通過展示近年來火災(zāi)事故的新聞報道，引發(fā)學(xué)生對火災(zāi)防治的關(guān)注。隨后，教師提問：“如果有一臺滅火機器人，它應(yīng)該具備哪些功能？”引導(dǎo)學(xué)生思考滅火機器人的設(shè)計要點，為新課的引入做好鋪墊。

2.講授新知（20分鐘）

教師首先介紹滅火機器人的基本組成部分，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等。接著，講解滅火機器人的工作原理，如煙霧檢測、路徑規(guī)劃、滅火劑噴射等。教師結(jié)合實例，展示滅火機器人的實際應(yīng)用場景，讓學(xué)生了解其重要性。

在講解過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題：

-滅火機器人需要哪些傳感器？

-如何進(jìn)行路徑規(guī)劃？

-如何選擇合適的滅火劑？

教師通過提問、講解、討論等方式，幫助學(xué)生掌握滅火機器人的設(shè)計要點。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

教師將學(xué)生分成小組，每組設(shè)計一個簡單的滅火機器人方案。要求學(xué)生考慮以下因素：

-機器人的尺寸和重量

-傳感器的類型和數(shù)量

-控制器的選擇

-執(zhí)行器的功能

學(xué)生在小組內(nèi)討論、交流，教師巡回指導(dǎo)。每組完成后，派代表向全班匯報設(shè)計方案，其他同學(xué)進(jìn)行評價和提問。

4.課堂小結(jié)（5分鐘）

教師總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)滅火機器人的設(shè)計要點，如傳感器、路徑規(guī)劃、滅火劑等。同時，對學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)給予肯定，指出不足之處，鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)學(xué)習(xí)。

5.作業(yè)布置（5分鐘）

教師布置以下作業(yè)：

-查閱資料，了解目前市場上現(xiàn)有的滅火機器人產(chǎn)品。

-設(shè)計一個具有創(chuàng)新性的滅火機器人方案，并撰寫設(shè)計方案報告。

-指導(dǎo)學(xué)生如何利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，為下節(jié)課的討論做好準(zhǔn)備。六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源：

-傳感器技術(shù)：介紹不同類型的傳感器及其在滅火機器人中的應(yīng)用，如煙霧傳感器、溫度傳感器、紅外傳感器等。

-機器人控制系統(tǒng)：探討常見的機器人控制方式，包括手動控制、自動控制、遠(yuǎn)程控制等。

-機器人路徑規(guī)劃算法：介紹常見的路徑規(guī)劃算法，如A*算法、Dijkstra算法等，以及它們在滅火機器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用。

-滅火劑及其選擇：介紹不同滅火劑的類型、特點和使用場景，如水、泡沫、干粉等。

-機器人設(shè)計案例：收集和分析國內(nèi)外先進(jìn)的滅火機器人設(shè)計案例，如消防滅火機器人、火災(zāi)偵查機器人等。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以閱讀有關(guān)傳感器技術(shù)、機器人控制系統(tǒng)的書籍，了解其基本原理和應(yīng)用。

-通過網(wǎng)絡(luò)資源，查找機器人路徑規(guī)劃算法的詳細(xì)介紹，學(xué)習(xí)如何應(yīng)用這些算法解決實際問題。

-利用在線課程或視頻教程，學(xué)習(xí)不同類型滅火劑的特點和選擇方法，以及它們在滅火中的應(yīng)用。

-鼓勵學(xué)生參加科技競賽或機器人設(shè)計比賽，將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐，提高解決問題的能力。

-組織學(xué)生參觀消防部門或機器人實驗室，了解實際滅火機器人的設(shè)計和應(yīng)用情況，增強學(xué)生的實踐操作能力。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國內(nèi)外機器人技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài)，了解行業(yè)趨勢，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

-鼓勵學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，結(jié)合物理學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)等知識，綜合運用到滅火機器人的設(shè)計中。

-通過小組合作，讓學(xué)生在團(tuán)隊中分工合作，共同完成滅火機器人設(shè)計方案，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神。

-幫助學(xué)生建立正確的安全意識，在實驗和實踐中注重安全操作，預(yù)防意外事故的發(fā)生。七、教學(xué)反思與總結(jié)

今天這節(jié)課，我覺得整體上還是蠻成功的，但是也有一些地方我覺得可以改進(jìn)。

首先，我覺得在導(dǎo)入新課的時候，我可能可以做得更加生動一些。我一開始只是簡單地展示了火災(zāi)的新聞報道，然后直接就進(jìn)入了滅火機器人的設(shè)計話題。我覺得如果我能結(jié)合一些實際案例，比如展示一些滅火機器人的視頻或者圖片，可能會讓學(xué)生更有興趣，也能更好地引起他們的思考。

然后，在講授新知的過程中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于滅火機器人的工作原理理解得不夠深入。我可能需要更多地通過互動來幫助他們理解。比如，我可以在講解傳感器、控制器、執(zhí)行器等部件時，讓學(xué)生自己動手操作模型，這樣他們可能更容易理解這些部件是如何協(xié)同工作的。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們在設(shè)計滅火機器人方案的時候，有些小組遇到了一些技術(shù)難題。我及時給予了指導(dǎo)和幫助，但是我覺得如果我能提前準(zhǔn)備一些常見問題的解決方案，或者在課堂上設(shè)置一個專門的討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生們自己討論和解決這些問題，可能會更加高效。

課堂小結(jié)的時候，我盡量總結(jié)了本節(jié)課的重點內(nèi)容，但是我也意識到，可能有些學(xué)生還是對某些知識點不太清楚。我應(yīng)該在課后提供一些額外的學(xué)習(xí)資源，比如相關(guān)的書籍、網(wǎng)站或者視頻，幫助學(xué)生鞏固和拓展知識。

至于作業(yè)布置，我覺得這個環(huán)節(jié)還可以更加多樣化。比如，除了要求學(xué)生查閱資料和設(shè)計方案，還可以讓他們制作一個簡報或者演示文稿，來展示他們的設(shè)計方案。這樣不僅能夠提高他們的表達(dá)能力，還能讓他們更加深入地思考。

當(dāng)然，也存在一些不足。比如，有些學(xué)生對于滅火機器人的設(shè)計細(xì)節(jié)不太關(guān)注，導(dǎo)致設(shè)計方案不夠完善。這可能是因為我在講解過程中沒有強調(diào)細(xì)節(jié)的重要性。另外，課堂上的互動可能還不夠充分，有些學(xué)生可能沒有完全參與到討論中來。

針對這些問題，我會在今后的教學(xué)中做出以下改進(jìn)：

-在導(dǎo)入新課時，增加更多生動有趣的案例和實例。

-在講授新知時，注重互動和學(xué)生的參與，鼓勵他們提問和討論。

-在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，提供更多的技術(shù)支持和指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決實際問題。

-在課堂小結(jié)和作業(yè)布置時，更加注重細(xì)節(jié)和多樣性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

我相信，通過不斷的反思和改進(jìn)，我能夠更好地完成我的教學(xué)任務(wù)，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和成長。八、板書設(shè)計

①滅火機器人基本組成

-傳感器：煙霧傳感器、溫度傳感器、紅外傳感器

-控制器：微控制器、PLC、單片機

-執(zhí)行器：電機、噴頭、風(fēng)扇

②滅火機器人工作原理

-檢測：傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù)

-分析：控制器處理數(shù)據(jù)，確定路徑和滅火策略

-執(zhí)行：執(zhí)行器根據(jù)指令進(jìn)行滅火操作

③滅火機器人設(shè)計