全國閩教版初中信息技術八年級下冊第一單元第4課《搭建救援機器人》教學設計學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內容全國閩教版初中信息技術八年級下冊第一單元第4課《搭建救援機器人》

1.教材章節：第一單元《機器人制作》第4課

2.主要內容：認識機器人制作的基本原理，了解機器人搭建的步驟和方法，學習使用編程軟件進行機器人編程，掌握機器人運動控制的基本操作。核心素養目標1.培養學生的創新思維，通過機器人制作激發學生的創造力和想象力。

2.提升學生的信息技術應用能力，學會使用編程軟件進行機器人編程。

3.增強學生的團隊協作意識，通過小組合作完成機器人搭建任務。

4.培養學生的實踐操作能力，通過實際操作掌握機器人運動控制技術。重點難點及解決辦法重點：

1.機器人編程軟件的使用：重點在于讓學生掌握軟件的基本操作和編程邏輯。

2.機器人運動控制：重點在于理解控制指令，實現機器人的基本動作。

難點：

1.編程邏輯的理解：難點在于學生需要將實際問題轉化為編程邏輯。

2.機器人搭建與調試：難點在于學生在實際操作中可能會遇到的問題和錯誤。

解決辦法：

1.對于編程邏輯的理解，采用循序漸進的教學方法，從簡單到復雜，逐步引導學生掌握。

2.通過示范演示和分步驟講解，幫助學生理解控制指令，并讓學生在模擬環境中進行編程練習。

3.在機器人搭建與調試環節，提供詳細的操作步驟和常見問題的解決方案，同時鼓勵學生自主探究和解決實際問題。

4.設置小組合作任務，讓學生在團隊中互相學習、討論，共同克服難點。教學資源1.軟硬件資源：機器人搭建套件、編程軟件、電腦設備、連接線纜。

2.課程平臺：學校內部網絡教學平臺，用于發布教學資料和作業。

3.信息化資源：在線編程教程、機器人制作視頻、相關技術文檔。

4.教學手段：實物演示、分組討論、小組競賽、在線互動問答。教學流程1.導入新課

詳細內容：教師通過展示一段救援機器人的視頻，激發學生的興趣，并提問：“同學們，你們知道什么是救援機器人嗎？它們是如何工作的？”引導學生思考，為新課的學習做好鋪墊。（用時5分鐘）

2.新課講授

（1）介紹機器人制作的基本原理

詳細內容：教師講解機器人制作的基本原理，包括機械結構、電子元件、編程軟件等，并結合圖片和實物展示，讓學生對機器人制作有一個初步的認識。（用時10分鐘）

（2）講解機器人搭建的步驟和方法

詳細內容：教師詳細講解機器人搭建的步驟和方法，包括選材、組裝、調試等，并展示操作流程圖，幫助學生掌握搭建技巧。（用時10分鐘）

（3）介紹編程軟件的使用

詳細內容：教師介紹編程軟件的基本操作，包括界面布局、編程語言、控制指令等，并通過實際操作演示，讓學生了解編程軟件的使用方法。（用時10分鐘）

3.實踐活動

（1）分組討論，確定機器人功能

詳細內容：將學生分成小組，討論并確定機器人需要實現的功能，如移動、避障、抓取等，培養學生的團隊協作能力和創新思維。（用時10分鐘）

（2）搭建機器人模型

詳細內容：學生在教師的指導下，根據討論結果，開始搭建機器人模型，教師巡回指導，解答學生在搭建過程中遇到的問題。（用時15分鐘）

（3）編程實現機器人功能

詳細內容：學生使用編程軟件，根據搭建的機器人模型，編寫程序實現預設功能，教師指導學生調試程序，確保機器人能夠按照預期工作。（用時15分鐘）

4.學生小組討論

（1）機器人運動控制

舉例回答：如何讓機器人直線運動？如何讓機器人轉彎？如何實現機器人的避障功能？

（2）編程邏輯

舉例回答：如何將實際需求轉化為編程邏輯？如何編寫程序實現復雜動作？

（3）團隊協作

舉例回答：如何合理分配小組任務？如何解決小組內意見分歧？

5.總結回顧

內容：教師引導學生回顧本節課所學內容，強調重點和難點，如機器人制作的基本原理、搭建步驟、編程軟件的使用等。同時，教師總結學生在實踐活動中的表現，鼓勵學生在課后繼續探索和改進自己的機器人設計。（用時5分鐘）

總計用時：45分鐘拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料

-《機器人技術發展與應用》：介紹機器人技術的發展歷程、應用領域以及未來發展趨勢。

-《機器人編程基礎》：深入講解編程語言的基礎知識，如Python、Java等，適合對編程感興趣的學生。

-《電子元件手冊》：介紹電子元件的基本原理、特性和應用，幫助學生了解機器人制作中的電子元件。

-《機器人運動控制原理》：探討機器人運動控制的理論知識，如傳感器技術、伺服電機等。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

-學生可以嘗試使用不同的編程軟件進行機器人編程，比較不同軟件的優缺點。

-鼓勵學生設計并制作自己的機器人項目，如智能家居控制、環境監測等。

-引導學生研究機器人與人工智能的結合，了解機器學習、深度學習等前沿技術。

-組織學生參加機器人競賽或科技創新活動，提升學生的實踐能力和創新能力。

3.實用性拓展活動

-設計一個簡單的機器人項目，如自動跟隨小球或自動清理地面垃圾，讓學生在實踐中學習機器人編程和搭建。

-組織學生參觀機器人展覽或企業，了解機器人產業現狀和發展前景。

-開展機器人知識講座，邀請專業人士分享機器人技術發展的最新動態。

-鼓勵學生參與開源機器人項目，如Arduino、RaspberryPi等，學習開源社區的協作和分享精神。

4.知識點全面拓展

-機器人傳感器技術：介紹各種傳感器的工作原理和應用，如紅外傳感器、超聲波傳感器等。

-機器人控制系統：講解機器人控制系統的組成和原理，如PID控制、模糊控制等。

-機器人運動學：探討機器人運動學的基本概念，如運動軌跡規劃、運動學方程等。

-機器人視覺技術：介紹機器人視覺系統的基本原理和應用，如圖像處理、目標識別等。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.互動式教學：在課堂中，我嘗試采用了更多互動式教學方法，比如小組討論、角色扮演等，讓學生在參與中學習，這樣的方式不僅提高了學生的參與度，也促進了他們的合作能力。

2.項目式學習：我設計了一些與機器人制作相關的項目，讓學生通過實際操作來學習理論知識，這種項目式學習的方式讓學生在實踐中理解和應用知識，效果顯著。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生基礎差異大：我發現學生在信息技術基礎和編程能力上存在較大差異，這導致了一些學生在理解編程邏輯時遇到困難。

2.實踐時間不足：由于課程時間有限，學生在機器人搭建和編程實踐上的時間不夠，有時候學生的問題不能及時得到解決。

3.評價方式單一：目前我主要依靠學生的作品和課堂表現來評價他們的學習成果，這種評價方式可能無法全面反映學生的學習情況。

反思改進措施（三）

1.針對學生基礎差異，我計劃在課前提供一些基礎性的編程教程和視頻，幫助學生提前熟悉編程環境，同時在課堂上進行分層教學，針對不同水平的學生提供不同的學習材料。

2.為了解決實踐時間不足的問題，我考慮調整課程安排，增加實踐課時，或者利用課后時間組織學生進行實踐活動，確保每個學生都有足夠的時間來操作和調試機器人。

3.在評價方式上，我將嘗試引入多元化的評價方法，比如學生自評、互評，以及基于項目的評價，這樣可以從多個角度評估學生的學習成果，更全面地了解學生的學習情況。同時，我也會與家長溝通，了解學生的課外學習情況，共同促進學生的進步。課后拓展1.拓展內容：

-閱讀材料：《機器人技術入門》一書，由專業人士撰寫，適合初中生閱讀，內容涵蓋了機器人基礎知識、編程入門、電子元件等。

-視頻資源：《機器人編程入門教程》系列視頻，通過實際操作演示編程過程，適合學生自學。

-在線課程：在線編程平臺如C提供的機器人編程課程，學生可以在線學習，實踐編程技能。

2.拓展要求：

-鼓勵學生利用課后時間閱讀《機器人技術入門》一書，了解機器人的發展歷史、應用領域以及未來趨勢。

-觀看《機器人編程入門教程》系列視頻，跟隨視頻學習基本的編程知識和技能，嘗試在編程平臺上完成練習。

-學生可以嘗試在在線編程平臺上完成一些簡單的機器人編程任務，如控制機器人移動、旋轉等。

-鼓勵學生將所學知識應用于實際項目中，如設計一個簡單的機器人助手，用于家庭或學校的日常任務。

-教師可以組織學生進行課后討論，分享他們在閱讀和觀看視頻過程中的收獲和疑問，教師提供必要的指導和幫助。

-學生可以嘗試編寫自己的機器人程序，設計一些有趣的功能，如自動澆水、自動清潔等。

-學生可以參與學校或社區組織的機器人比賽，將所學知識應用到實踐中，提升自己的技能和團隊合作能力。

-教師可以推薦一些相關的在線論壇和社區，讓學生在這些平臺上交流學習經驗，拓展視野。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.回顧今天所學內容，強調機器人制作的基本原理，包括機械結構、電子元件、編程軟件等。

2.總結機器人搭建的步驟和方法，如選材、組裝、調試等，讓學生對整個流程有清晰的認識。

3.講解編程軟件的基本操作和編程邏輯，強調編程在機器人制作中的重要性。

4.強調團隊協作的重要性，鼓勵學生在小組活動中共同解決問題，提升團隊協作能力。

當堂檢測：

1.基礎知識問答：

-機器人制作主要包括哪些步驟？

-編程軟件的主要功能有哪些？

-機器人傳感器有哪些類型？

2.編程練習：

-請編寫一個簡單的程序，讓機器人直線移動。

-請編寫一個程序，讓機器人實現避障功能。

3.搭建挑戰：

-學生根據所學知識，分組合作搭建一個簡單的機器人模型。

-每個小組需要展示他們的機器人模型，并說明其功能。

4.小組討論：

-討論在搭建機器人過程中遇到的問題及解決方案。

-討論如何改進機器人設計，提升