粤教版 第三册上 信息技术 第11课 听话的arduino机器人 第1课时 教案.docx

粤教版第三册上信息技术第11课听话的arduino机器人第1课时教案

主备人

备课成员

教材分析

本节课选自粤教版第三册上信息技术教材，第11课“听话的Arduino机器人”，旨在让学生通过实践操作，理解并掌握Arduino控制硬件的基础知识。课程内容紧贴课本，以Arduino板为载体，让学生学会使用简单的代码控制机器人，激发他们对编程和机器人控制的兴趣。通过本课时学习，学生将能够关联所学的编程知识与实际应用，培养创新思维和动手能力，符合七年级学生知识深度，强调从理论到实践的过渡，增强学生对信息技术的认识和应用能力。

核心素养目标

本节课围绕信息技术学科核心素养，培养学生以下能力：一是计算思维，通过设计控制程序，让学生掌握问题分解、模式识别等计算思维方法；二是数字化创造与创新，鼓励学生运用Arduino进行创新设计，提高实践与创新能力；三是信息社会责任，理解技术对社会的影响，培养学生安全、道德、合法使用信息技术的意识。四是增强学生的团队协作能力，通过分组合作完成任务，提升沟通与协作技巧。五是培养跨学科整合能力，将所学的信息技术知识与数学、科学等学科相结合，解决实际问题。这些核心素养目标与新教材要求相符，有助于学生全面发展。

教学难点与重点

1.教学重点

-理解Arduino控制硬件的基本原理：学生需掌握Arduino板的基本结构，了解如何通过编程实现对硬件的控制。

-掌握基础编程语句：如循环结构、条件语句等，以及它们在控制机器人动作中的应用。

-传感器应用：学生需要学会使用传感器获取环境信息，并利用这些信息控制机器人的行为。

-设计与实现简单的控制程序：学生应能设计出控制机器人执行特定任务的程序，如避障、追踪等。

举例：通过编写程序，使用超声波传感器控制Arduino机器人避开障碍物。

2.教学难点

-程序逻辑的构建：学生往往难以理解程序中的逻辑流程，如何将现实问题转化为编程逻辑是教学难点。

-硬件与软件的结合：在理解了编程逻辑后，如何将代码成功烧录到Arduino板上，并与硬件正确连接，对初学者来说是一大挑战。

-传感器数据的处理：如何解读传感器数据，并将其有效应用于控制程序中，对学生来说是一个难点。

-调试与优化：学生在遇到程序运行不理想时，需要学会调试程序，找到并修正错误。

举例：在避障程序中，如何设置合适的距离阈值，并在机器人接近障碍物时发出停止信号，需要学生理解传感器数据读取和逻辑判断的细节。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与手段

1.教学方法

-讲授法：通过精讲Arduino控制机器人的基本原理和编程方法，为学生提供清晰的知识框架。

-讨论法：鼓励学生分组讨论，在编程和调试过程中遇到的问题，促进生生互动，共同解决问题。

-实验法：安排学生进行Arduino机器人搭建和编程的实践活动，将理论知识应用于实际操作中，提高学生的动手能力。

-案例分析法：通过分析具体案例，如经典的避障或追踪机器人，让学生理解程序设计的逻辑和步骤。

-任务驱动法：设计具有挑战性的任务，如制作一个能够完成特定任务的机器人，激发学生的探究欲望和解决问题的能力。

2.教学手段

-多媒体设备：利用投影和电脑展示Arduino编程界面和示例代码，使学生更直观地理解编程步骤和逻辑。

-教学软件：使用ArduinoIDE等编程软件，让学生在虚拟环境中进行编程实践，实时观察程序运行效果。

-网络资源：引导学生利用网络资源，如在线教程和视频，来辅助学习和解决遇到的问题。

-实物展示：展示Arduino板、传感器和机器人的实物，让学生有直观的感受，增强学习兴趣。

-云平台：利用学校或教育机构的云平台，实现代码的共享和讨论，提高学生的合作学习能力。

-虚拟仿真：使用仿真软件模拟Arduino机器人的运行环境，让学生在安全的环境中进行实验和调试。

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对Arduino机器人的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道Arduino机器人是什么吗？它们在我们的生活中扮演什么角色？”

展示一些关于Arduino机器人的图片或视频片段，让学生初步感受其魅力。

简短介绍Arduino机器人的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.Arduino基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解Arduino的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解Arduino的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍Arduino的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解Arduino的实际应用或作用。

3.Ardui