第4章創(chuàng)意制作——機(jī)器人入門(mén)第1節(jié)創(chuàng)意無(wú)限——認(rèn)識(shí)開(kāi)源電子平臺(tái)教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊(cè)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“創(chuàng)意無(wú)限——認(rèn)識(shí)開(kāi)源電子平臺(tái)”為主題，旨在引導(dǎo)學(xué)生了解開(kāi)源電子平臺(tái)的基本概念、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)結(jié)合河大版初中信息技術(shù)第二冊(cè)教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)一系列實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中掌握開(kāi)源電子平臺(tái)的基本使用方法，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人制作的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。課程內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，符合教學(xué)實(shí)際，實(shí)用性強(qiáng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在機(jī)器人制作中的重要性。

2.增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算思維，通過(guò)實(shí)踐操作，提升學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，鼓勵(lì)學(xué)生在開(kāi)源電子平臺(tái)上進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)和創(chuàng)作。

4.提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，通過(guò)實(shí)際操作，讓學(xué)生掌握機(jī)器人制作的基本技能。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課前，已經(jīng)具備一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)，了解計(jì)算機(jī)的基本操作和簡(jiǎn)單的編程概念。部分學(xué)生可能對(duì)電子元件和電路有一定了解，但關(guān)于開(kāi)源電子平臺(tái)的具體應(yīng)用和機(jī)器人制作的知識(shí)較為缺乏。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對(duì)創(chuàng)意制作和機(jī)器人制作表現(xiàn)出濃厚的興趣，好奇心強(qiáng)，喜歡動(dòng)手實(shí)踐。在能力方面，學(xué)生的信息技術(shù)操作能力參差不齊，但普遍具備一定的觀(guān)察能力和動(dòng)手能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生傾向于通過(guò)實(shí)際操作和動(dòng)手實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在接觸開(kāi)源電子平臺(tái)和機(jī)器人制作時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是對(duì)平臺(tái)操作不夠熟悉，導(dǎo)致操作過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤；二是編程能力不足，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能；三是缺乏團(tuán)隊(duì)合作經(jīng)驗(yàn)，影響項(xiàng)目進(jìn)展。針對(duì)這些困難，教師需提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和支持。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有河大版初中信息技術(shù)第二冊(cè)教材，以便查閱相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備開(kāi)源電子平臺(tái)的使用手冊(cè)、機(jī)器人制作教程視頻以及相關(guān)圖片和圖表，以輔助學(xué)生理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備開(kāi)源電子平臺(tái)套件，包括傳感器、執(zhí)行器、連接線(xiàn)等，確保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，安排實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生能夠舒適地進(jìn)行實(shí)踐操作。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)機(jī)器人制作興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們對(duì)機(jī)器人有什么樣的印象？它們?cè)谖覀兊纳钪邪缪葜鯓拥慕巧俊?/p>

展示一些關(guān)于機(jī)器人的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受機(jī)器人的魅力或特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹機(jī)器人制作的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解機(jī)器人制作的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解機(jī)器人制作的基本定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹機(jī)器人的組成部分，如傳感器、執(zhí)行器、控制器等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.機(jī)器人案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解機(jī)器人制作的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的機(jī)器人制作案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解機(jī)器人制作的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用機(jī)器人制作解決實(shí)際問(wèn)題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與機(jī)器人制作相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

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(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)機(jī)器人制作的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)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(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)機(jī)器人制作的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括機(jī)器人制作的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)機(jī)器人制作在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用機(jī)器人制作。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。

過(guò)程：

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人模型，并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告。

提醒學(xué)生注意作業(yè)的完成時(shí)間，鼓勵(lì)他們利用開(kāi)源電子平臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐操作。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

學(xué)生通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠熟練掌握開(kāi)源電子平臺(tái)的基本概念和操作方法，了解機(jī)器人制作的原理和流程。學(xué)生對(duì)傳感器的種類(lèi)、執(zhí)行器的功能、控制器的使用等知識(shí)點(diǎn)有了深入的理解。

2.技能提升：

學(xué)生在實(shí)踐操作中，提升了動(dòng)手實(shí)踐能力，學(xué)會(huì)了如何使用開(kāi)源電子平臺(tái)進(jìn)行機(jī)器人制作。他們能夠獨(dú)立完成簡(jiǎn)單的機(jī)器人模型設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試，培養(yǎng)了實(shí)際操作技能。

3.創(chuàng)新思維：

學(xué)生在案例分析和小組討論環(huán)節(jié)，積極參與，提出了許多創(chuàng)新性的想法和建議。他們能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合，提出解決實(shí)際問(wèn)題的方案，體現(xiàn)了創(chuàng)新思維能力的提升。

4.團(tuán)隊(duì)合作：

通過(guò)小組討論和課堂展示，學(xué)生學(xué)會(huì)了與他人合作，共同完成任務(wù)。他們學(xué)會(huì)了傾聽(tīng)、溝通和協(xié)調(diào)，提升了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

5.問(wèn)題解決：

學(xué)生在面對(duì)機(jī)器人制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題時(shí)，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決。他們學(xué)會(huì)了如何查閱資料、尋找解決方案，培養(yǎng)了獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

6.信息素養(yǎng)：

學(xué)生在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程中，提高了信息素養(yǎng)。他們學(xué)會(huì)了如何獲取、評(píng)估和利用信息，為今后的學(xué)習(xí)和生活奠定了基礎(chǔ)。

7.學(xué)習(xí)興趣：

通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)機(jī)器人制作產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們渴望進(jìn)一步探索和學(xué)習(xí)，激發(fā)了持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

8.情感態(tài)度：

學(xué)生在參與機(jī)器人制作的過(guò)程中，體驗(yàn)到了成就感、挫折感和合作精神。他們學(xué)會(huì)了面對(duì)挑戰(zhàn)，不畏艱難，培養(yǎng)了積極向上的情感態(tài)度。

9.社會(huì)責(zé)任感：

學(xué)生通過(guò)了解機(jī)器人制作在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到科技發(fā)展對(duì)社會(huì)的重要性。他們意識(shí)到作為新時(shí)代的青少年，應(yīng)具備一定的科技素養(yǎng)，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

10.綜合素質(zhì)：

學(xué)生在信息技術(shù)、創(chuàng)新思維、動(dòng)手實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)合作、問(wèn)題解決等多方面的能力得到全面提升，為今后的學(xué)習(xí)和生活打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

1.1提問(wèn)評(píng)價(jià)：

-在課堂教學(xué)中，教師將適時(shí)提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考和討論。通過(guò)提問(wèn)，教師可以評(píng)估學(xué)生對(duì)機(jī)器人制作知識(shí)的理解程度和應(yīng)用能力。

-例如，教師可以提問(wèn)：“如何使用傳感器實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的環(huán)境感知？”或者“在機(jī)器人制作中，如何調(diào)試執(zhí)行器的工作狀態(tài)？”等問(wèn)題，以考察學(xué)生的知識(shí)掌握情況。

1.2觀(guān)察評(píng)價(jià)：

-教師將密切觀(guān)察學(xué)生的課堂參與度、小組討論的表現(xiàn)以及實(shí)踐操作的能力。通過(guò)觀(guān)察，教師可以了解學(xué)生的興趣、態(tài)度和學(xué)習(xí)進(jìn)度。

-例如，教師可以關(guān)注學(xué)生在實(shí)踐操作過(guò)程中的專(zhuān)注程度、與同伴的溝通協(xié)作情況以及是否能夠獨(dú)立完成任務(wù)。

1.3測(cè)試評(píng)價(jià)：

-為了更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師將設(shè)計(jì)一些隨堂測(cè)試或小測(cè)驗(yàn)。這些測(cè)試可以包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題等形式，旨在考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。

-測(cè)試題目將結(jié)合課本內(nèi)容，例如：“請(qǐng)列舉三種常用的傳感器及其在機(jī)器人制作中的應(yīng)用。”或者“解釋PID控制器在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中的作用。”

1.4學(xué)生互評(píng)：

-為了培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，教師將鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行互評(píng)。學(xué)生在完成實(shí)踐操作后，可以互相檢查對(duì)方的作品，提出改進(jìn)建議。

-教師將引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注作品的創(chuàng)新性、實(shí)用性和美觀(guān)性，通過(guò)互評(píng)，學(xué)生能夠從不同的角度理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

2.1作業(yè)批改：

-學(xué)生完成課后作業(yè)后，教師將對(duì)作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改。批改內(nèi)容包括對(duì)作業(yè)完成情況的評(píng)價(jià)、錯(cuò)誤分析和改進(jìn)建議。

-教師將使用評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)作業(yè)的質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)估，同時(shí)注重對(duì)作業(yè)過(guò)程中的思維過(guò)程和創(chuàng)意設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)。

2.2反饋與鼓勵(lì)：

-教師將及時(shí)反饋學(xué)生的作業(yè)情況，對(duì)學(xué)生的進(jìn)步和成就給予肯定和鼓勵(lì)。

-對(duì)于作業(yè)中存在的問(wèn)題，教師將提供具體的指導(dǎo)和幫助，引導(dǎo)學(xué)生如何改進(jìn)和提高。

2.3作業(yè)展示與討論：

-教師將定期組織作業(yè)展示活動(dòng)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)向全班同學(xué)展示自己的作品，并接受大家的反饋和建議。

-在展示過(guò)程中，教師將引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，分析不同作業(yè)的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)機(jī)器人制作的理解。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

1.1閱讀材料：《機(jī)器人技術(shù)發(fā)展史》：通過(guò)閱讀這本書(shū)，學(xué)生可以了解機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展歷程，從早期的機(jī)械裝置到現(xiàn)代的智能機(jī)器人，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人技術(shù)的興趣。

1.2視頻資源：《機(jī)器人編程入門(mén)教程》：推薦學(xué)生觀(guān)看一些基礎(chǔ)的機(jī)器人編程教程視頻，如Arduino編程、Python編程等，幫助他們掌握編程基礎(chǔ)，為后續(xù)的機(jī)器人制作打下基礎(chǔ)。

1.3在線(xiàn)平臺(tái)：鼓勵(lì)學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)一些開(kāi)源電子平臺(tái)的在線(xiàn)社區(qū)，如Arduino社區(qū)、RaspberryPi社區(qū)等，了解平臺(tái)上的最新動(dòng)態(tài)，學(xué)習(xí)其他用戶(hù)的機(jī)器人制作經(jīng)驗(yàn)。

2.拓展要求：

2.1自主學(xué)習(xí)：學(xué)生應(yīng)利用課后時(shí)間，根據(jù)自己的興趣和需求，選擇合適的閱讀材料或視頻資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

2.2交流分享：鼓勵(lì)學(xué)生將學(xué)習(xí)心得和制作經(jīng)驗(yàn)與他人分享，可以是在班級(jí)內(nèi)的小組討論，也可以是社交媒體上的交流。

2.3實(shí)踐操作：學(xué)生可以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作中，嘗試制作簡(jiǎn)單的機(jī)器人模型，或參與學(xué)校的機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)。

2.4創(chuàng)新設(shè)計(jì)：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)意，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的機(jī)器人項(xiàng)目，如智能家居控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)器人等。

2.5指導(dǎo)與幫助：教師將提供必要的指導(dǎo)和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問(wèn)、組織實(shí)踐活動(dòng)等，幫助學(xué)生更好地進(jìn)行課后拓展。

具體拓展活動(dòng)建議如下：

-學(xué)生可以選擇閱讀《機(jī)器人技術(shù)發(fā)展史》中的某個(gè)章節(jié)，了解機(jī)器人技術(shù)的某個(gè)特定時(shí)期或事件。

-觀(guān)看《機(jī)器人編程入門(mén)教程》視頻，學(xué)習(xí)如何使用編程語(yǔ)言控制機(jī)器人。

-在開(kāi)源電子平臺(tái)社區(qū)中，尋找與自己興趣相關(guān)的項(xiàng)目，學(xué)習(xí)其他用戶(hù)的制作過(guò)程。

-參與學(xué)校的機(jī)器人興趣小組，與其他同學(xué)一起討論和制作機(jī)器人。

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人項(xiàng)目，如一個(gè)可以自動(dòng)跟隨光線(xiàn)的機(jī)器人，并撰寫(xiě)一份項(xiàng)目報(bào)告。

-參加機(jī)器人競(jìng)賽，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，與團(tuán)隊(duì)一起爭(zhēng)取優(yōu)異成績(jī)。教學(xué)反思與總結(jié)這節(jié)課下來(lái)，我覺(jué)得挺有收獲的，但也有些地方需要改進(jìn)。首先，我覺(jué)得在導(dǎo)入新課的時(shí)候，我可能可以更加生動(dòng)一些。我提問(wèn)了學(xué)生關(guān)于機(jī)器人的問(wèn)題，但是感覺(jué)他們的反應(yīng)并沒(méi)有我想象中那么熱烈。也許我可以用一些更貼近他們生活的例子來(lái)引入，比如問(wèn)他們有沒(méi)有見(jiàn)過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)或者無(wú)人駕駛汽車(chē)，這樣可能更能激發(fā)他們的興趣。

然后，在講解機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生對(duì)于電路和編程的概念還是有些吃力的。我意識(shí)到我可能需要更詳細(xì)地解釋一些概念，或者通過(guò)一些簡(jiǎn)單的例子來(lái)幫助他們理解。我打算在接下來(lái)的教學(xué)中，加入更多的圖示和實(shí)例，讓抽象的知識(shí)變得具體易懂。

案例分析環(huán)節(jié)，學(xué)生們討論得挺熱烈的，但是我覺(jué)得我們還可以做得更好。我注意到有些小組在討論時(shí)，缺乏深入的思考和批判性分析。我可能在引導(dǎo)他們討論時(shí)，沒(méi)有給出足夠的問(wèn)題或者方向。下次，我會(huì)嘗試給出一些更有深度的問(wèn)題，引導(dǎo)他們從不同的角度去思考。

在學(xué)生小組討論和課堂展示環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的參與度很高，他們能夠積極地提出自己的想法和解決方案。但是，我也注意到有些學(xué)生在展示時(shí)顯得有些緊張，可能是因?yàn)槿狈ψ銐虻木毩?xí)。我計(jì)劃在接下來(lái)的教學(xué)中，增加更多的模擬展示機(jī)會(huì)，讓學(xué)生提前適應(yīng)。

至于課后作業(yè)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生能夠很好地完成，但也有部分學(xué)生對(duì)于作業(yè)的要求理解不夠，導(dǎo)致作業(yè)質(zhì)量參差不齊。我需要在布置作業(yè)時(shí)，更加明確地說(shuō)明作業(yè)要求和截止日期，并且提供一些作業(yè)樣本，幫助學(xué)生更好地理解作業(yè)要求。

當(dāng)然，也存在一些不足。比如，我在課堂管理上還需要更加細(xì)致，尤其是在學(xué)生討論和展示環(huán)節(jié)，如何更好地引導(dǎo)學(xué)生，避免課堂失控。另外，我也需要在教學(xué)方法和