初中信息技术九年级全一册超声波传感器教学设计.docx

超声波传感器一、设计理念信息技术的飞速发展，重塑了人们沟通的时空观念，不断改变人们的思维和交往模式。义务教育阶段的信息技术课程旨在提升公民的信息素养，增强人们在信息社会的适应力和创造力。关于课程的开展，我们要坚持立德树人的课程价值观，选择合适的课程内容，创设良好的实施情境。二、教材分析初中信息技术包含“信息技术基础知识”、“算法和程序设计”、“机器人技术”、“物联网技术”和“人工智能”五大模块，本节课超声波传感器属于“机器人技术”这一模块。其中超声波传感器是机器人技术的关键技术之一，在之后的物联网和人工智能中都有所涉及。教材内容是使用超声波传感器来制作避障机器人，在此之前已经学习过红外传感器和灰度传感器。三、学情分析本节课的授课对象是九年级学生。从学生自身来看：一是九年级学生的学习主动性和积极性都较强；二是他们都有了一定时间的信息素养的培养，不论是学习中，还是生活中。但是他们的创造力还有待激发，并且学生之间的差异性较大。四、教学目标基于以上的理念和分析，我将教学目标设定如下：（一）知识与技能1、了解超声波传感器的工作原理。2、掌握超声波传感器在机器人避障中所起的作用。（二）过程与方法1、通过对超声波传感器知识的学习，掌握一般传感器的学习方法。2、通过制作避障机器人，学会小组合作，掌握机器人的一般制作方法。（三）情感态度与价值观1、体会超声波传感器在生活中的种种应用，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野。2、在制作避障机器人的过程中，感受师生之间的互帮互助，培养和谐的团队精神。3、在测试与优化机器人中，培养学生严谨的科学态度。（四）行为与创新学会需求分析，能利用超声波传感器，学习生活中的实际问题，提出有创造性的解决方案。五、教学重难点教学重点：1、了解超声波传感器的工作原理。2、实现避障机器人的制作。教学难点：能在解决问题过程中提出自己的见解。六、教学过程节点一：创设情境，引出“超声波传感器”导语：20XX年的一场疫情，拉开了人与人之间的距离，却无法阻隔老师对同学的喜爱，上课之间我要和同学们都握握手，热情的打打招呼。师：身上放置超声波传感器（类似汽车倒车雷达），当和学生距离过近时，发出警报。生：在老师和同学的互动中发现问题，并提出疑惑。师生互动：讨论老师身上藏了什么？引出：超声波传感器设计意图：良好的开端是成功的一半，对于学生的学习，一定要激起其学习的兴趣和探究的欲望。通过教师和学生之间的小互动，引出“超声波传感器”，既使学生明确了本节课的学习内容，也牢牢抓住了学生的注意力。节点二：明确知识，引导学生适度探究师：请同学自主阅读书本P33,带着老师列举出的问题，了解超声波传感器。超声波传感器的工作原理是什么？超声波的特点有哪些？超声波都应用在那些领域？生：阅读书本，完成超声波传感器的知识学习。引导：既然其应用领域如此广泛，同学们能根据自己的生活实际说说它应用的具体实例吗？结合它的工作原理，简单说说它是怎么工作的？生：思考回答。设计意图：信息技术课程的一大困惑是学生经常知其然而不知其所以然，就是我们常说的重操作轻理论。既然要利用超声波传感器，那学生必须对其有个全面的认识，才能更好的去利用它。节点二的设置就是为了接下来的机器人避障做好充足的理论知识储备。节点三：需求分析，制定计划实例展示：简易式扫地机器人。引导提问：它在什么时候转弯、后退？它利用了什么实现这一功能？生：小组讨论。师：鼓励学生多多发言，进行思维风暴。小结：安装了超声波传感器，给它设定好程序，从而实现它能避开障碍物。布置任务：制作避障机器人。生：自学书本P34-35,制定自己的操作步骤，完成下表（3、4两列先不填）。步骤具体操作遇到问题如何解决1234师：对学生的计划给出合理的建议。设计意图：学会需求分析是我对学生的要求之一。把前面学到的理论知识用到具体的实践中来。制定计划是为了培养学生的计算思维，养成严谨的科学态度。节点四：动手实践，自主探究师：根据设计好的大于限定距离、苜进、 '编环检测. /由禹姑火小于限定龙、停止 /算法，先给出一个具体的程序，改变其中的数据让学生明白“速度”“距离”在程序中的体现。生：动手实践，制作机器人单方向避障，并完成上表第3列。师：巡视指导，集中讲解大面积问题。设计意图：根据课程安排，学生有一定的机器人动手基础，并且他们有自我探索的欲望，教师提供适当是帮助文件,学生可以自行探索，对于普遍问题，教师加以纠正。节点五：小组合作，测试优化生：测试机器人避障程序，做好记录。师：根据巡视的情况进行合适的分组。生：将各自的问题在组内进行探讨解决，记录在表格第4列。师生互动：集中探讨组内不能解决的问题。生：优化机器人避障程序。设计意图：充分发挥学生的自主性，开展小组合作，培养学生团结互助的精神。学生与学生之间的交流比教师简单讲解效果更好，也更让学生记忆深刻。节点六：思维训练，应用提升分层任务：机器人能够避障一个障碍物的同学，尝试让机器人实现多方向避障。生：学习书本P3738,尝试制作，继续做好相关记录。设计意图：部分孩子由于家庭、经济等原因，信息技术的基础差异性是比较大的。为了让每位学生都体验成功，能收获学习的快乐。我将“多方向避障”设置为分层教学任务,让有能力的同学继续提升，让基础薄弱的学生有时间完成任务。节点七：展示交流，总结建构生：展示自己的避障机器人。生：开展自我评价，生生互评。引导提问：1、制作的避障机器人，你觉得可以用到哪些地方，解决什么样的问题？2、你有没有生活学生的问题，觉得可以用传感器配合机器人实现的？3、在今天的学习中，你觉得哪些操作是对你以后的信息技术学习有帮助的？生：讨论交流。师总结：避障机器人只是机器人中的一小部分，我们在制作它的过程中，利用了超声波传感器，加上程序编程。感受到制作的不易，也整理出对自己有效的一套步骤方法。设计题图：评价是教学不可缺少的环节之一。评价中学生能收获很多自己意想不到的东西，最后3个引导提问，一是为了让学生不要把超声波传感器局限于避障机器人，扩展他们的思维，发挥他们的创意，二是让他们总结出一套行之有效的学习方法，更有利用今后的学习。