第四章第四節《智慧車（二）》教學設計2023—2024學年河大版（2023）初中信息技術九年級下冊課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設計思路本節課以河大版初中信息技術九年級下冊第四章第四節《智慧車（二）》為教學內容，圍繞智慧車的基本原理和編程方法進行教學。設計思路為：首先通過案例引入，激發學生學習興趣；接著講解智慧車的工作原理，幫助學生理解相關知識；然后進行編程實踐，鞏固所學知識；最后通過拓展練習，提高學生創新能力。整個教學過程注重理論與實踐相結合，旨在培養學生動手能力和創新精神。二、核心素養目標培養學生信息意識，通過學習智慧車的基本原理和編程，提升學生對信息技術應用的理解和認識。增強計算思維，通過編程實踐，鍛煉學生的邏輯思維和問題解決能力。提高數字化學習與創新的能力，讓學生在動手實踐中學會運用技術工具進行創新設計。三、學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：學生在進入本節課之前，已經學習了信息技術基礎、計算機硬件、網絡基礎等知識，具備一定的信息技術基礎和編程基礎，能夠理解基本的程序結構。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對信息技術課程普遍保持較高興趣，尤其對實踐性強的課程內容更感興趣。學生在能力上能夠跟隨教師的教學進度，但在編程能力和問題解決能力上存在個體差異。學習風格上，部分學生傾向于動手操作，通過實踐來學習；而另一部分學生則更偏好理論學習，需要教師引導他們進行實踐與理論相結合的學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：部分學生在理解編程邏輯和算法方面存在困難，需要教師通過耐心講解和逐步引導來幫助理解。此外，學生在編寫程序時可能遇到代碼調試和錯誤處理的問題，需要教師提供有效的指導和幫助。同時，對于一些編程基礎薄弱的學生，可能需要更多的時間來適應和掌握編程技能。四、教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節課所需的河大版初中信息技術九年級下冊教材。

2.輔助材料：準備與教學內容相關的智慧車原理介紹視頻、編程操作步驟圖解、成功案例圖片等。

3.實驗器材：準備智能車套件、編程設備、連接線等實驗器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設置分組討論區，配備實驗操作臺，以便學生進行小組合作和實驗操作。五、教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發興趣：展示智慧車在實際生活中的應用場景，如校園巡邏、物流配送等，提問學生對于這些應用的好奇和興趣點。

-回顧舊知：簡要回顧上節課關于智慧車的基礎知識，包括車體結構、傳感器類型等，幫助學生復習和鞏固已有知識。

2.新課呈現（約20分鐘）

-講解新知：詳細介紹本節課要學習的智慧車編程知識，包括編程環境搭建、編程語言基礎、程序編寫步驟等。

-舉例說明：通過實際編程案例，如智能車避障、循線行駛等，展示編程過程，幫助學生理解編程知識。

-互動探究：分組討論，讓學生提出問題，共同探討編程過程中可能遇到的困難和解決方案。

3.實踐操作（約40分鐘）

-學生活動：讓學生分組進行編程實踐，動手搭建智慧車，編寫程序實現特定功能。

-教師指導：教師巡回指導，針對學生在編程過程中遇到的問題進行解答和幫助，確保學生順利完成實踐任務。

4.成果展示與評價（約15分鐘）

-學生展示：每組派代表展示自己的編程成果，包括智慧車的功能實現和程序代碼。

-教師評價：對學生的編程成果進行評價，肯定優點，指出不足，并提出改進建議。

5.鞏固練習（約20分鐘）

-學生活動：學生根據教師提供的練習題目，獨立完成編程練習，鞏固所學知識。

-教師指導：教師巡視學生練習情況，解答學生在練習過程中遇到的問題。

6.總結與反思（約5分鐘）

-教師總結：對本節課的學習內容進行總結，強調重點和難點。

-學生反思：學生回顧本節課的學習內容，總結自己在編程過程中的收獲和不足，提出改進措施。

教學過程中，教師需關注以下幾點：

1.注重學生個體差異，因材施教，確保每位學生都能跟上教學進度。

2.鼓勵學生積極參與，培養學生的團隊協作能力和溝通能力。

3.強化實踐操作，讓學生在實際操作中掌握編程知識。

4.及時反饋教學效果，調整教學策略，提高教學質量。六、知識點梳理1.智慧車的基本原理：

-智慧車的構成：包括車體、傳感器、控制器、執行器等部分。

-傳感器的作用：用于感知環境信息，如紅外傳感器、超聲波傳感器、光電傳感器等。

-控制器的作用：根據傳感器收集到的信息，進行決策和處理，控制執行器的動作。

2.智慧車的編程環境：

-編程語言：如Python、C++等，適合用于智慧車的編程。

-編程工具：如集成開發環境（IDE），提供代碼編寫、調試和運行的功能。

3.程序編寫步驟：

-需求分析：明確智慧車要實現的功能和目標。

-設計算法：根據需求分析，設計解決問題的算法。

-編寫代碼：根據設計好的算法，編寫程序代碼。

-調試程序：運行程序，檢查是否存在錯誤，并進行修改。

4.智慧車編程實例：

-避障程序：使用紅外傳感器檢測前方障礙物，控制車體避開障礙物。

-循線行駛程序：使用光電傳感器檢測地面上的線條，控制車體沿線條行駛。

-自動巡線程序：結合避障和循線行駛，使車體在復雜環境中自動巡線。

5.程序調試與優化：

-調試方法：使用調試工具，觀察程序運行狀態，找出并修正錯誤。

-優化策略：分析程序運行效率，進行代碼優化，提高程序性能。

6.智慧車編程拓展：

-多傳感器融合：結合多種傳感器，提高智慧車的感知能力。

-人工智能應用：將人工智能技術應用于智慧車，實現更高級的功能。

-云計算與大數據：利用云計算和大數據技術，實現智慧車遠程監控和管理。

7.智慧車項目實踐：

-項目選題：根據實際需求，選擇合適的智慧車項目進行實踐。

-項目規劃：制定項目進度計劃，明確各階段任務和目標。

-項目實施：按照規劃，完成項目實施，包括硬件搭建、編程調試等。

-項目評估：對項目成果進行評估，總結經驗教訓，為后續項目提供參考。

8.智慧車安全與倫理：

-安全意識：提高學生對智慧車安全問題的認識，確保項目實施過程中的安全。

-倫理問題：關注智慧車在應用過程中可能涉及的倫理問題，如隱私保護、數據安全等。七、課堂1.課堂提問與回答：

-通過提問環節，檢驗學生對智慧車編程知識的掌握程度。

-觀察學生在回答問題時展現出的邏輯思維和問題解決能力。

-針對學生的回答，給予及時反饋和評價，鼓勵正確答案，糾正錯誤理解。

2.觀察學生參與度：

-注意學生在課堂上的參與程度，包括提問、討論和實驗操作。

-觀察學生在小組合作中的表現，如溝通能力、分工合作和解決問題的能力。

-對于參與度較低的學生，給予關注和鼓勵，幫助他們融入課堂活動。

3.實踐操作評價：

-觀察學生在編程實踐中的操作步驟，確保其符合編程規范。

-評估學生在實驗過程中遇到問題的解決能力，以及解決問題的效率。

-對于實驗成果，進行評價，包括功能實現、代碼質量、創新性等。

4.課堂討論與互動：

-通過課堂討論，評估學生的知識運用能力和團隊合作精神。

-觀察學生在討論中的表達能力和傾聽他人意見的能力。

-鼓勵學生提出問題，并引導他們通過討論找到答案。

5.課堂測試與即時反饋：

-定期進行課堂測試，以檢驗學生對知識點的掌握情況。

-測試后，及時批改試卷，并給予學生個性化的反饋。

-對于測試中暴露的問題，進行針對性講解，幫助學生理解和掌握。

6.學生自評與互評：

-引導學生進行自我評價，反思自己在課堂上的表現和學習成果。

-實施學生互評，讓學生互相學習，共同進步。

-鼓勵學生提出改進措施，提高自己的學習效果。

7.課堂紀律與態度評價：

-評估學生的課堂紀律，包括出勤、課堂行為等。

-觀察學生的學習態度，如是否認真聽講、是否積極參與等。

-對于表現良好的學生給予表揚，對于紀律問題給予適當的指導和糾正。八、重點題型整理1.題型一：智慧車編程基礎

-問題：編寫一個簡單的智慧車程序，使其能夠檢測到前方障礙物并停止。

-答案示例：

```python

defdetect_obstacle():

ifsensor_value<threshold:

stop_car()

else:

continue_car()

detect_obstacle()

```

2.題型二：循線行駛程序

-問題：編寫一個智慧車循線行駛的程序，要求車體在直線軌道上穩定行駛。

-答案示例：

```python

deffollow_line():

ifline_sensor_left>thresholdandline_sensor_right>threshold:

straight()

elifline_sensor_left<threshold:

turn_right()

else:

turn_left()

follow_line()

```

3.題型三：避障與循線結合

-問題：編寫一個程序，使智慧車在遇到障礙物時停止，并重新尋找路徑繼續循線行駛。

-答案示例：

```python

defavoid_obstacle_and_follow_line():

ifobstacle_sensor>threshold:

stop_car()

find_new_path()

else:

follow_line()

avoid_obstacle_and_follow_line()

```

4.題型四：多傳感器融合

-問題：使用紅外傳感器和超聲波傳感器，編寫一個程序，使智慧車在距離障礙物一定距離時發出警報。

-答案示例：

```python

defmulti_sensor_alert():

ifinfrared_sensor>distance_thresholdorultrasonic_sensor>distance_threshold:

trigger_alert()

else:

continue_car()

multi_sensor_a