第7課昂首闊步——紅外傳感器和機器人的行走說課稿-粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教學內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學內(nèi)容：第7課“昂首闊步——紅外傳感器和機器人的行走”，粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊，涉及紅外傳感器原理、機器人行走控制系統(tǒng)及其編程。

2.教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課與學生在前幾節(jié)課中學到的電子電路、編程等知識緊密相關(guān)。學生需要運用電子元件知識搭建電路，并運用編程語言控制紅外傳感器，實現(xiàn)機器人的行走。二、核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生信息意識，通過學習紅外傳感器原理，提高學生對信息技術(shù)在實際應用中的認識。增強學生的計算思維，通過編程控制機器人行走，鍛煉學生邏輯思維和問題解決能力。提升學生的創(chuàng)新實踐能力，鼓勵學生動手搭建電路，實現(xiàn)機器人行走，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神和實踐操作技能。同時，培養(yǎng)學生合作交流能力，在小組合作中共同解決問題，提高溝通與協(xié)作能力。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：學生在本節(jié)課前已經(jīng)學習了電子電路的基本原理，包括電路的組成、電路元件的作用以及基本的電路連接方法。此外，學生還具備基礎(chǔ)的編程知識，能夠使用簡單的編程語言進行基本的指令編寫和程序控制。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對機器人技術(shù)通常表現(xiàn)出濃厚的興趣，這種興趣來源于對科技創(chuàng)新的好奇和對動手實踐的熱情。學生的能力方面，部分學生可能在電子電路和編程方面有較強的基礎(chǔ)，能夠快速理解和應用所學知識；而部分學生可能在動手實踐和邏輯思維上存在一定的困難。學習風格上，學生中既有偏好獨立思考的，也有傾向于小組合作學習的。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學習紅外傳感器和機器人行走控制時，學生可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是理解紅外傳感器的工作原理，二是將理論應用于實際電路搭建，三是編程實現(xiàn)機器人的行走功能。此外，對于編程邏輯的掌握和調(diào)試過程中出現(xiàn)的錯誤，學生可能需要花費較長時間來解決問題。因此，教師需要提供足夠的指導和支持，幫助學生克服這些困難。四、教學資源軟硬件資源：

-電子元件：紅外傳感器、電阻、電容、繼電器、電池等；

-機器人制作套件或搭建平臺；

-電腦及編程軟件；

-電路板、焊接工具、連接線等。

課程平臺：

-網(wǎng)絡教學平臺，用于上傳學習資料和在線互動。

信息化資源：

-在線教程和視頻教程，介紹紅外傳感器原理和機器人搭建；

-程序示例和代碼庫，供學生參考和學習。

教學手段：

-多媒體教學設備，如投影儀和計算機；

-演示機器人，用于展示機器人行走過程；

-手冊和實驗指導書，提供詳細的學習步驟和注意事項。五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對紅外傳感器和機器人行走的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學們，你們有沒有見過機器人？它們是如何行走的？”

展示一些關(guān)于現(xiàn)代機器人和紅外傳感器應用的圖片或視頻片段，讓學生初步感受紅外傳感器在機器人行走中的重要性。

簡短介紹紅外傳感器的基本概念和它在機器人技術(shù)中的應用，為接下來的學習打下基礎(chǔ)。

2.紅外傳感器基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解紅外傳感器的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解紅外傳感器的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細介紹紅外傳感器的組成部分，如發(fā)射器、接收器、信號處理電路等，并使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.紅外傳感器案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解紅外傳感器的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的紅外傳感器應用案例進行分析，如自動門、機器人導航等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解紅外傳感器的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應用紅外傳感器解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論紅外傳感器在未來的發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

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，每組選擇一個與紅外傳感器相關(guān)的主題進行深入討論，如“如何提高紅外傳感器的靈敏度”或“紅外傳感器在智能家居中的應用”。

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，同時加深全班對紅外傳感器的認識和理解。

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(jié)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(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)紅外傳感器的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括紅外傳感器的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)紅外傳感器在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用紅外傳感器。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，激發(fā)學生課外學習興趣。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學生設計一個小型紅外傳感器控制裝置，如自動開關(guān)燈或機器人避障系統(tǒng)。

要求學生記錄設計過程、遇到的問題和解決方案，并撰寫一份簡單的報告。

鼓勵學生在課外進一步研究紅外傳感器的原理和應用，分享學習心得。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-紅外傳感器的工作原理和應用領(lǐng)域：介紹紅外傳感器的工作原理，包括紅外發(fā)射和接收的基本物理過程，以及其在不同領(lǐng)域的應用，如遙控器、紅外探測、紅外熱成像等。

-機器人行走控制技術(shù)：探討機器人行走控制的基本原理，包括步進電機、伺服電機、PID控制等，以及這些技術(shù)在機器人中的應用案例。

-機器人編程語言：介紹常用的機器人編程語言，如Python、Arduino等，以及如何使用這些語言進行機器人控制程序的設計和編寫。

-機器人競賽和活動：提供一些國內(nèi)外機器人競賽的信息，如機器人足球賽、機器人舞蹈賽等，以及相關(guān)的教育機構(gòu)和活動組織。

2.拓展建議：

-學生可以通過閱讀相關(guān)的科普書籍或雜志，了解紅外傳感器和機器人行走控制技術(shù)的發(fā)展歷程和最新動態(tài)。

-建議學生參加學?；蛏鐓^(qū)組織的科技活動，如機器人制作比賽或科技展覽，以親身體驗機器人技術(shù)的魅力。

-學生可以嘗試使用在線編程平臺，如Scratch或Blockly，進行簡單的機器人編程實踐，提高編程能力。

-鼓勵學生參與開源項目，如開源機器人套件或平臺，如RaspberryPi或Arduino，通過實際操作學習電子電路和編程知識。

-學生可以觀看教育視頻或在線課程，如KhanAcademy或Coursera上的機器人課程，以獲得更深入的理論知識。

-建議學生關(guān)注與機器人技術(shù)相關(guān)的科學期刊和學術(shù)論文，了解該領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展趨勢。

-學生可以嘗試設計自己的機器人項目，從需求分析、方案設計到原型制作和測試，全面提升創(chuàng)新能力。

-鼓勵學生參加科技俱樂部或機器人興趣小組，與其他對機器人技術(shù)感興趣的同學交流學習經(jīng)驗。

-學生可以訪問當?shù)氐膱D書館或科技博物館，獲取更多關(guān)于機器人技術(shù)和紅外傳感器的資料和展品。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系①紅外傳感器的基本原理：

-紅外傳感器的定義

-紅外輻射的物理特性

-紅外傳感器的類型和結(jié)構(gòu)

②機器人行走控制系統(tǒng)：

-機器人行走的基本原理

-步進電機和伺服電機的區(qū)別和應用

-PID控制原理及其在機器人行走中的應用

③編程控制機器人的行走