全國青島版信息技術九年級上冊第4單元第6課《讓機器人具有智能》教學設計主備人備課成員設計意圖本節課旨在讓學生了解機器人智能化的基礎概念，通過實踐操作，使學生掌握編寫簡單程序讓機器人實現特定功能的方法。課程內容與課本緊密關聯，注重培養學生的編程思維和動手能力，為后續學習打下堅實基礎。核心素養目標分析培養學生信息意識，理解人工智能在現代社會中的重要性；提升計算思維，通過編程實踐鍛煉邏輯推理和問題解決能力；增強實踐創新能力，通過設計機器人程序提升動手操作和創造性思維；強化數字化學習與信息倫理意識，認識到信息技術應用中的社會責任。學情分析本節課面向九年級學生，他們在信息技術方面已經具備一定的基礎，如文字處理、簡單表格制作等。但在編程和人工智能方面，學生的知識儲備和操作技能差異較大。部分學生可能對編程有濃厚興趣，能夠較快掌握編程語言的基礎語法；而另一部分學生可能對編程較為陌生，對代碼的理解和操作存在困難。

學生的計算思維能力方面，部分學生能夠運用邏輯思維解決實際問題，但在面對復雜問題時，思維過程可能不夠清晰，需要引導和幫助。此外，學生的動手操作能力參差不齊，部分學生能夠熟練使用編程工具，而部分學生可能對編程工具的操作不夠熟悉。

在素質方面，學生的信息意識和創新能力有待提高。他們在信息獲取、處理和運用方面，需要加強引導，培養批判性思維和問題解決能力。同時，學生在合作學習、溝通交流等方面也有提升空間。

學生的行為習慣對課程學習有一定影響。部分學生可能存在上課注意力不集中、課堂參與度低等問題，這需要教師在教學過程中采取有效措施，如增加互動環節、設計趣味任務等，以提高學生的學習興趣和參與度。此外，學生在遇到編程難題時，可能缺乏耐心和毅力，需要教師適時進行心理疏導，培養他們的堅持精神。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源軟硬件資源：機器人教學平臺、編程軟件（如Scratch、Python等）、計算機設備、連接線纜。

課程平臺：學校信息平臺、在線編程學習平臺。

信息化資源：人工智能基礎理論資料、編程教程視頻、機器人操作手冊。

教學手段：多媒體課件、實物演示、小組合作學習。教學流程1.導入新課

詳細內容：教師通過展示一段關于人工智能應用的短視頻，如智能機器人、自動駕駛汽車等，激發學生的興趣。隨后，提出問題：“什么是人工智能？它有哪些應用？”引導學生思考并引入本節課的主題——“讓機器人具有智能”。

用時：5分鐘

2.新課講授

（1）介紹人工智能的基本概念

詳細內容：教師簡要介紹人工智能的定義、發展歷程和主要應用領域，幫助學生建立對人工智能的整體認識。

（2）講解機器人智能化的原理

詳細內容：教師通過講解感知、決策、執行等環節，闡述機器人智能化的基本原理，使學生了解機器人智能化的實現過程。

（3）介紹編程語言在機器人智能化中的應用

詳細內容：教師以Scratch或Python為例，介紹編程語言在機器人智能化中的應用，讓學生了解如何通過編程實現機器人的智能行為。

用時：10分鐘

3.實踐活動

（1）分組討論：讓學生分組討論如何設計一個簡單的機器人程序，實現特定功能。

詳細內容：教師提出任務，如設計一個機器人跟隨指令移動、避開障礙物等，讓學生分組討論并制定方案。

（2）編程實踐：學生根據討論結果，在編程軟件中編寫程序，實現機器人智能化功能。

詳細內容：教師指導學生使用編程軟件，如Scratch或Python，編寫程序，實現機器人智能化功能。

（3）展示與評價：學生展示自己的機器人程序，教師和其他學生進行評價和反饋。

詳細內容：學生展示自己的機器人程序，教師和其他學生從功能實現、代碼規范性、創新性等方面進行評價和反饋。

用時：20分鐘

4.學生小組討論

（1）討論如何優化程序

舉例回答：學生討論如何通過調整算法、優化代碼結構等方式提高程序效率。

（2）討論如何解決程序中的錯誤

舉例回答：學生討論如何通過調試、檢查代碼等方式找出并解決程序中的錯誤。

（3）討論如何提高機器人智能化水平

舉例回答：學生討論如何通過增加傳感器、改進算法等方式提高機器人智能化水平。

用時：10分鐘

5.總結回顧

內容：教師對本節課的內容進行總結，強調人工智能在現代社會中的重要性，以及編程在實現機器人智能化中的作用。同時，鼓勵學生在日常生活中關注人工智能技術的發展，并嘗試將其應用于實際生活中。

用時：5分鐘

總計用時：45分鐘教學資源拓展1.拓展資源：

-人工智能發展史：介紹人工智能的發展歷程，從早期的圖靈測試到現代的深度學習，幫助學生了解人工智能的演變。

-機器人技術進展：介紹機器人技術的發展現狀，包括家用機器人、工業機器人和服務機器人等領域的應用。

-編程語言簡介：簡要介紹幾種常見的編程語言，如Java、C++、Python等，讓學生了解不同編程語言的特性和適用場景。

-機器人編程案例：提供一些經典的機器人編程案例，如路徑規劃、物體識別、語音識別等，激發學生的學習興趣。

2.拓展建議：

-鼓勵學生閱讀相關書籍和文獻，如《人工智能：一種現代的方法》、《機器人學導論》等，以加深對人工智能和機器人技術的理解。

-建議學生參與在線編程社區，如Codecademy、LeetCode等，通過實際編程練習提高編程技能。

-組織學生參加機器人比賽或編程競賽，如RoboCup、GoogleCodeJam等，通過實踐提升解決問題的能力和團隊合作精神。

-引導學生關注人工智能和機器人技術的最新動態，如通過科技新聞、學術期刊等途徑，了解行業發展趨勢。

-鼓勵學生進行跨學科學習，如學習數學、物理、計算機科學等知識，為將來從事人工智能和機器人相關領域的工作打下堅實基礎。

-建議學生參與社區服務項目，如設計簡易機器人幫助老年人、兒童等，通過實際應用提升技術的社會價值。

-組織學生進行項目研究，如設計一款基于人工智能的智能家居系統，通過項目實踐提高創新能力和實際操作能力。

-鼓勵學生參加夏令營或工作坊，如谷歌AI夏季學院、微軟青少年科技創新營等，與行業專家互動，拓寬視野。作業布置與反饋作業布置：

1.編寫一個簡單的Scratch程序，讓機器人角色根據不同的指令進行移動。要求程序中至少包含以下功能：

-機器人角色在點擊按鈕后向右移動10步。

-機器人角色在點擊按鈕后向左移動10步。

-機器人角色在遇到障礙物時停止移動。

2.設計一個簡單的Python程序，讓機器人角色在電腦屏幕上繪制一個正方形。程序應包括以下內容：

-使用循環結構讓機器人角色繪制正方形。

-通過變量控制正方形的邊長。

-在繪制完成后，讓機器人角色輸出繪制正方形所用的邊長。

3.寫一篇短文，介紹你對人工智能和機器人技術的理解，以及你認為這些技術在未來的應用前景。字數要求在200-300字之間。

作業反饋：

1.對Scratch程序的反饋：

-檢查學生是否正確使用事件和運動積木來控制機器人角色的移動。

-評估學生是否能夠根據指令改變機器人角色的移動方向。

-分析學生在處理障礙物停止移動的功能時遇到的問題，并提供相應的解決方案。

2.對Python程序的反饋：

-檢查學生是否正確使用循環結構（如for循環）來繪制正方形。

-評估學生是否能夠通過變量來控制正方形的邊長。

-分析學生在編寫程序時的編程習慣，如代碼的可讀性和規范性。

3.對短文寫作的反饋：

-評估學生的觀點是否清晰、論據是否充分。

-檢查學生的語言表達是否準確、流暢。

-分析學生在論述人工智能和機器人技術前景時是否結合了實際案例或個人見解。

教師應在課后及時批改作業，并在下一節課開始時進行反饋。對于作業中的問題，教師可以采取以下措施：

-對共性問題進行集體講解，幫助學生理解和掌握。

-對個別問題進行個別輔導，幫助學生克服困難。

-鼓勵學生在課后繼續學習和練習，提高編程能力和寫作水平。

作業的反饋不僅限于對答案的評判，更重要的是通過反饋幫助學生發現學習中的不足，激發學生的學習興趣和動力，促進學生的全面發展。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.創設實踐情境：在課程設計中，我嘗試將理論知識與實際應用相結合，通過創設真實的編程情境，讓學生在實際操作中學習，這樣既能提高學生的學習興趣，又能增強他們的實踐能力。

2.強化小組合作：我鼓勵學生在課堂上進行小組合作，通過討論和協作完成編程任務，這種模式不僅鍛煉了學生的團隊協作能力，還促進了他們之間的知識共享和互補。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生編程基礎參差不齊：部分學生在編程基礎方面較為薄弱，這導致他們在理解和應用編程知識時遇到困難，影響了整體教學效果。

2.課堂互動不足：在課堂教學中，我發現學生參與互動的積極性不高，這可能與教學方法和課堂氛圍有關，需要進一步改進。

3.教學評價單一：目前的評價方式主要依賴于作業和考試，缺乏對學生創新能力和實踐能力的全面評價。

反思改進措施（三）

1.針對學生編程基礎參差不齊的問題，我計劃在課程開始時進行一次編程水平摸底，根據學生的基礎進行分層教學，為不同層次的學生提供個性化的學習方案。

2.為了提高課堂互動，我計劃采用更多的提問和討論環節，鼓勵學生發表自己的觀點，同時，我會嘗試引入一些游戲化元素，如編程馬拉松，以增加課堂的趣味性和參與度。

3.在教學評價方面，我將嘗試引入多元化的評價方式，如項目評估、同伴評價和自我評價，以便更全面地了解學生的學習