第2單元第9課《循線而走--地面傳感器和機器人的循線行走》-教學實錄2023—2024學年清華大學版（2012）初中信息技術九年級下冊一、教學背景

授課內容：《循線而走--地面傳感器和機器人的循線行走》

授課年級：九年級

教材版本：2023—2024學年清華大學版（2012）初中信息技術九年級下冊。

本節課通過引導學生學習地面傳感器和機器人的循線行走原理，使學生了解傳感器在實際應用中的作用，培養學生的實踐操作能力和創新思維。結合教材內容，本節課旨在讓學生掌握循線行走的基本概念、原理及其應用，為后續深入學習機器人編程打下基礎。二、教學目標

1.讓學生理解地面傳感器的工作原理，掌握機器人循線行走的基本方法和技巧。

2.培養學生的信息技術實踐操作能力和問題解決能力。

3.引導學生探索傳感器在不同環境下的應用，激發學生的創新意識和技術探究興趣。三、教學難點與重點

1.教學重點

本節課的核心內容是地面傳感器的原理及其在機器人循線行走中的應用。具體重點包括：

-地面傳感器的類型和功能，例如紅外傳感器、光電傳感器等。

-機器人的循線行走原理，包括如何通過傳感器獲取地面信息，以及如何處理這些信息來控制機器人的行走路徑。

-編程實現循線行走，例如使用Scratch或Python等編程語言編寫控制程序。

2.教學難點

本節課的難點在于理解傳感器信號的轉換和編程邏輯的實現。具體難點包括：

-傳感器信號轉換，例如如何將傳感器接收到的模擬信號轉換為數字信號，以便于機器人處理。

-編程邏輯的理解，比如條件判斷、循環控制等編程概念在循線行走中的應用，如編寫代碼實現當傳感器檢測到線條時機器人直行，當檢測不到線條時轉向。

-調試與優化，學生在編寫程序后，可能需要通過多次嘗試和調試來優化機器人的循線效果，這需要學生對程序和傳感器反饋有深入的理解。四、教學方法與手段

教學方法：

1.講授法，系統講解地面傳感器的原理和機器人的循線行走邏輯。

2.實驗法，通過實際操作地面傳感器和機器人，讓學生親身體驗循線行走的過程。

3.小組討論法，鼓勵學生在實驗過程中相互交流，共同探討問題的解決方案。

教學手段：

1.使用多媒體設備展示傳感器和機器人的工作原理及實際應用案例。

2.利用教學軟件模擬循線行走編程，讓學生在虛擬環境中練習編程和調試。

3.通過互動式白板和在線平臺，實時展示學生編程結果，提高教學的互動性和即時反饋。五、教學過程設計

1.情境導入（5分鐘）

內容：通過播放一段機器人循線行走的視頻，引發學生對機器人如何“看”到路線的好奇心。視頻展示不同類型的機器人在不同場景下的循線行走，讓學生初步了解地面傳感器在機器人導航中的作用。

2.新知探索（20分鐘）

內容：首先，詳細講解地面傳感器的種類、工作原理及其在機器人循線行走中的應用。通過實物展示和圖示，讓學生直觀地理解傳感器如何檢測地面線條。接著，介紹機器人循線行走的基本編程邏輯，包括條件判斷、循環控制等。通過示例代碼，展示如何編寫一個簡單的循線程序。

3.互動體驗（15分鐘）

內容：將學生分成小組，每組分配一套簡單的機器人模型和地面傳感器。學生在教師的指導下，嘗試編寫簡單的循線程序，并在實驗臺上測試機器人的循線行走。教師巡回指導，解答學生在編程和調試過程中遇到的問題。

4.實踐應用（5分鐘）

內容：每個小組展示他們編寫的循線程序和機器人的實際運行效果。其他小組成員觀察并給出反饋。教師總結本次活動的成果，指出編程中的共性問題，并提出改進建議，為下一節課深入學習機器人編程打下基礎。六、教學反思

這節課學生對地面傳感器的原理和機器人的循線行走有了直觀的認識，互動體驗環節也激發了他們的興趣。但在實踐應用中，我發現部分學生對編程邏輯的理解還有待加強，未來我計劃增加一些針對性的練習來鞏固這一部分的知識。此外，個別學生在團隊合作中參與度不高，我會在后續課程中更加注重培養他們的團隊協作能力。七、教學評估與改進

1.教學評估

在這節課中，我觀察到學生們對地面傳感器和機器人的循線行走表現出濃厚的興趣。通過課堂提問和小組討論，我發現大部分學生能夠理解傳感器的基本工作原理，并且能夠跟隨示例完成簡單的循線程序編寫。在實踐環節，學生們通過動手操作，加深了對理論知識的理解。然而，我也注意到，在編程和調試過程中，一些學生遇到了困難，特別是在理解傳感器信號處理和編程邏輯方面。

2.教學改進

為了提高教學效果，我計劃從以下幾個方面進行改進：

-加強理論知識的教學，特別是在傳感器信號處理和編程邏輯方面，我會通過更多的實例和圖解來幫助學生理解。

-增加課堂互動，鼓勵學生在課堂上提出問題和想法，我會預留更多時間進行課堂討論，讓學生們有機會相互學習和交流。

-對編程環節進行細化，提供不同難度的編程任務，以滿足不同學生的學習需求。對于基礎薄弱的學生，我會提供更多的輔導和練習機會。

-強化團隊合作，通過小組活動培養學生的協作能力。我會設計一些需要團隊協作的任務，讓學生在實踐中學會合作。

-利用課后時間，創建線上交流平臺，讓學生在課后也能繼續討論和學習，這樣可以幫助他們鞏固課堂上學到的知識。

-定期進行教學反饋，收集學生的意見和建議，及時調整教學方法，確保教學內容更加貼近學生的實際需求和學習情況。

-對于表現出色的學生，我會給予適當的表揚和獎勵，以此來激勵所有學生的學習積極性。

-在下一節課前，我會對本次課程中的難點進行回顧，確保學生們能夠掌握關鍵知識，為后續的學習打下堅實的基礎。八、評價與反饋機制

1.過程評價：在小組討論和實驗操作中，我會密切關注每個學生的參與情況，對他們的表現給予即時反饋，指出他們的優點和需要改進的地方，鼓勵他們積極參與并思考問題。

2.成果評價：在實踐應用環節結束后，我會檢查每個學生編寫的程序和機器人