第2單元第7課《昂首闊步--紅外傳感器和機器人的避障行走》說課稿清華大學版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊一、課程基本信息

1.課程名稱：第2單元第7課《昂首闊步--紅外傳感器和機器人的避障行走》

2.教學年級和班級：初中信息技術(shù)九年級下冊

3.授課時間：2012年

4.教學時數(shù)：1課時二、核心素養(yǎng)目標

培養(yǎng)學生信息意識，提高問題解決能力。通過學習紅外傳感器的工作原理和機器人避障行走，使學生理解信息技術(shù)在生活中的應用，增強創(chuàng)新精神和實踐能力。同時，培養(yǎng)學生團隊合作精神，提高溝通協(xié)調(diào)能力，形成良好的信息素養(yǎng)。三、教學難點與重點

1.教學重點

-紅外傳感器的工作原理：重點講解紅外傳感器的發(fā)射和接收原理，以及如何通過紅外信號檢測障礙物。

-機器人避障行走程序設計：強調(diào)使用編程語言（如Scratch或Python）設計機器人避障的程序，包括如何讀取傳感器數(shù)據(jù)、做出判斷和執(zhí)行相應的行動。

-傳感器與機器人的硬件連接：演示如何將紅外傳感器與機器人平臺正確連接，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準確性。

2.教學難點

-紅外傳感器信號的處理：難點在于理解傳感器信號如何轉(zhuǎn)換為機器人可識別的指令，以及如何處理信號干擾和誤差。

-程序邏輯的復雜性：學生在編寫程序時可能會遇到邏輯錯誤，難點在于識別和修正這些錯誤，確保機器人能夠按照預期進行避障。

-傳感器與機器人的調(diào)試：在硬件連接和程序編寫后，需要進行調(diào)試以確保機器人能夠準確響應傳感器的信號，難點在于調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的各種問題及其解決方法。四、教學方法與策略

1.采用講授與實驗相結(jié)合的方法，首先通過講解紅外傳感器的工作原理，讓學生建立基本概念。

2.引入項目導向?qū)W習，讓學生分組設計并實現(xiàn)一個簡單的避障機器人項目，增強實踐操作能力。

3.使用多媒體演示傳感器與機器人的連接過程，以及編程調(diào)試的步驟，幫助學生直觀理解。

4.通過角色扮演，讓學生模擬機器人避障的場景，提高問題解決和團隊合作能力。

5.利用實驗平臺，讓學生親自操作，體驗傳感器信號讀取、處理和機器人行動的過程。五、教學過程

一、導入新課

（教師：同學們，大家好！今天我們要學習的是《昂首闊步--紅外傳感器和機器人的避障行走》這一課。首先，請大家思考一下，你們在生活中見過哪些用到紅外傳感器的設備？學生：例如，電視遙控器、紅外線夜視儀等。教師：很好，這些設備都利用了紅外傳感器的原理。今天，我們就來深入探討紅外傳感器在機器人避障行走中的應用。）

二、新課講授

1.紅外傳感器的工作原理

（教師：首先，我們來了解一下紅外傳感器的工作原理。紅外傳感器是通過發(fā)射紅外線來檢測周圍環(huán)境的。當紅外線遇到障礙物時，會發(fā)生反射，傳感器接收到的反射信號強度會發(fā)生變化。接下來，我將通過動畫演示紅外傳感器的工作原理。學生：認真觀看動畫演示，對紅外傳感器的工作原理有了初步了解。）

2.機器人避障行走程序設計

（教師：了解了紅外傳感器的工作原理后，接下來我們來學習如何設計機器人避障行走的程序。這里，我將通過Scratch編程語言進行演示。學生：認真聽講，并嘗試在電腦上操作Scratch，跟隨老師的步驟進行編程。）

3.傳感器與機器人的硬件連接

（教師：接下來，我們來學習如何將紅外傳感器與機器人平臺正確連接。這里，我將進行實際操作演示，并講解連接過程中需要注意的事項。學生：認真觀察老師的操作，并嘗試自己動手連接。）

三、課堂實踐

1.學生分組

（教師：為了讓大家更好地掌握本節(jié)課的知識，接下來我們將進行分組實踐。每組將負責設計并實現(xiàn)一個簡單的避障機器人項目。請同學們積極思考，發(fā)揮團隊協(xié)作精神。學生：分組進行討論，確定項目方案。）

2.學生實踐

（教師：每組請按照以下步驟進行實踐：

a.確定機器人避障行走的基本原理；

b.設計避障程序；

c.連接紅外傳感器與機器人平臺；

d.進行調(diào)試，確保機器人能夠按照預期進行避障行走。

學生：認真按照老師的要求進行實踐，遇到問題及時向老師請教。）

3.學生展示

（教師：每組請展示你們的避障機器人項目，并說明設計思路和遇到的問題及解決方法。學生：每組輪流展示，其他同學認真傾聽，并提出自己的疑問。）

四、課堂總結(jié)

（教師：今天我們學習了紅外傳感器和機器人在避障行走中的應用。通過本節(jié)課的學習，大家應該掌握了以下知識點：

a.紅外傳感器的工作原理；

b.機器人避障行走程序設計；

c.傳感器與機器人的硬件連接。

希望大家在課后能夠繼續(xù)探索和拓展，將所學知識應用到實際生活中。學生：認真回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，對所學知識有了更深入的理解。）

五、課后作業(yè)

（教師：為了鞏固本節(jié)課所學知識，請同學們完成以下作業(yè)：

a.完成一份關(guān)于紅外傳感器和機器人避障行走的調(diào)研報告；

b.嘗試設計一個更復雜的避障機器人項目。

學生：認真完成作業(yè)，為課后學習做好準備。）

六、板書設計

1.紅外傳感器的工作原理

2.機器人避障行走程序設計

3.傳感器與機器人的硬件連接

4.避障機器人項目實踐

七、教學反思

（教師：本節(jié)課通過講授、實驗、實踐等多種教學方法，讓學生對紅外傳感器和機器人在避障行走中的應用有了深入的了解。在今后的教學中，我將進一步優(yōu)化教學方法，提高學生的實踐操作能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和團隊合作精神。）六、教學資源拓展

1.拓展資源：

-紅外傳感器的應用領(lǐng)域：介紹紅外傳感器在家庭、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的廣泛應用，如紅外線遙控器、紅外線探測儀、紅外線熱成像儀等。

-機器人技術(shù)的發(fā)展：探討機器人技術(shù)的發(fā)展趨勢，包括自動化、智能化、小型化等方面，以及它們在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)等領(lǐng)域的應用前景。

-編程語言的學習資源：提供一些適合初中生的編程語言學習資源，如Scratch、Python等，幫助學生更好地理解編程概念和邏輯。

2.拓展建議：

-學生可以查閱相關(guān)書籍或資料，了解紅外傳感器的工作原理和應用案例，加深對知識點的理解。

-通過網(wǎng)絡搜索或圖書館資源，了解機器人技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，激發(fā)學生對科技的興趣。

-利用編程學習平臺或在線課程，學習Scratch或Python等編程語言，提高編程技能。

-組織學生參觀科技館或機器人展覽，親身體驗紅外傳感器和機器人的應用，增強實踐能力。

-開展小組合作項目，讓學生設計并制作簡單的避障機器人，鍛煉團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。

-鼓勵學生參加機器人競賽或科技活動，提升自己的綜合能力。

-通過閱讀科技雜志或觀看科普視頻，了解紅外傳感器和機器人技術(shù)的最新研究進展。

-在家中或?qū)W校實驗室，嘗試使用紅外傳感器和機器人平臺進行實驗，探索更多應用場景。

-結(jié)合生活實際，思考如何利用紅外傳感器和機器人技術(shù)解決實際問題，培養(yǎng)解決問題的能力。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系

①紅外傳感器的工作原理

-重點知識點：紅外線的發(fā)射、傳播、反射和接收

-重點詞句：紅外線、發(fā)射器、接收器、反射、信號強度、紅外傳感器

②機器人避障行走程序設計

-重點知識點：程序流程、條件判斷、循環(huán)結(jié)構(gòu)

-重點詞句：程序、循環(huán)、判斷、條件、動作命令、傳感器數(shù)據(jù)

③傳感器與機器人的硬件連接

-重點知識點：硬件接口、連接方式、信號傳輸

-重點詞句：硬件接口、連接線、信號傳輸、電路連接、電源、接地八、教學反思與總結(jié)

哎呀，這節(jié)課上完了我得好好反思一下。咱們這節(jié)課是關(guān)于紅外傳感器和機器人的避障行走，說實話，我覺得整體效果還不錯，但也有些地方我覺得可以改進。

首先，我覺得在教學方法上，我嘗試了講授、實驗和小組合作等多種方式，這讓學生們參與度挺高的。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學生對于編程的概念還是有點模糊，我在講解程序設計的時候，可能需要更加細致一些，用更簡單易懂的語言來解釋那些編程術(shù)語，讓同學們能夠更好地理解。

然后，我在課堂管理上也遇到了一些挑戰(zhàn)。比如，在小組討論的時候，有些小組比較活躍，而有些小組則顯得比較沉默。我注意到，那些比較內(nèi)向的學生可能不太敢發(fā)言，我應該在小組討論的時候更多地鼓勵他們，讓他們有機會表達自己的想法。

至于教學效果，我覺得同學們對紅外傳感器的工作原理和機器人避障行走的程序設計有了基本的了解。他們在實踐環(huán)節(jié)也表現(xiàn)出了很高的積極性，這讓我挺高興的。不過，我也注意到，有些同學在編程時遇到了困難，他們對于邏輯思維的要求比較高，這一點在后續(xù)的教學中我需要更加注重。

說到情感態(tài)度，我發(fā)現(xiàn)同學們對科技和編程的興趣都很濃厚，這讓我覺得我們的教育方向是正確的。但是，也有一些學生對于編程的難度感到害怕，我覺得我們作為老師，應該更多地鼓勵他們，讓他們知道只要努力，就沒有什么是學不會的。

至于改進措施，我想以下幾點是值得考慮的：