第11课机器人设计与编程教学设计2023—2024学年人教版九年级下册综合实践活动.docx

第11课机器人设计与编程教学设计2023—2024学年人教版九年级下册综合实践活动

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授课时间

教学内容分析

第11课机器人设计与编程教学设计，选自2023—2024学年人教版九年级下册综合实践活动。本节课的主要教学内容为：1.了解机器人的基本构造和功能；2.学习简单的机器人编程知识；3.设计并实现一个简单的机器人任务。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在八年级已学习过信息技术课程中的计算机基础和简单的编程知识，对计算机操作和编程有一定了解。本节课在此基础上，深入探讨机器人编程，使学生在实际操作中运用和巩固已学知识，提高学生的实践能力和创新能力。同时，课程内容与物理、数学等学科知识紧密相连，如电路原理、运动学等，使学生在跨学科学习过程中，形成完整的知识体系。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标主要围绕信息素养、创新素养和跨学科综合素养展开。通过机器人设计与编程的教学，旨在培养学生以下几方面的能力：

1.信息素养：使学生掌握机器人基本原理和编程方法，提高他们获取、处理和应用信息的能力，培养学生在信息技术领域的核心素养。

2.创新素养：鼓励学生在设计和编程过程中发挥创意，培养他们独立思考、解决问题的能力，激发学生的创新意识。

3.跨学科综合素养：结合物理、数学等学科知识，培养学生跨学科整合、运用知识解决问题的能力，提高他们的综合素养。

4.团队合作与沟通能力：在小组合作完成任务的过程中，培养学生与他人沟通、协作的能力，增强团队意识。

5.实践操作能力：通过实际操作，使学生掌握机器人搭建和编程技巧，提高实践操作能力，为未来技能型人才培养奠定基础。

6.价值观和情感态度：培养学生对科技创新的兴趣和热情，激发他们为国家和社会发展贡献力量的责任感。

本节课的核心素养目标与新课标要求相符，注重培养学生的实践能力、创新精神和社会责任感，为学生的全面发展奠定基础。

教学难点与重点

1.教学重点

（1）机器人基本构造与功能：使学生掌握机器人的主要组成部分，如传感器、执行器、控制器等，了解各部分的功能和相互关系。

举例：讲解机器人的传感器如何感知环境，执行器如何实现动作，控制器如何进行决策等。

（2）机器人编程基础知识：使学生掌握机器人编程的基本语法和逻辑，如循环结构、条件判断等。

举例：讲解并演示如何使用编程软件编写简单的机器人控制程序，实现机器人的基本动作。

（3）设计并实现简单机器人任务：培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

举例：指导学生设计一个简单的机器人搬运任务，要求学生独立编写程序并完成任务。

2.教学难点

（1）机器人编程逻辑：编程逻辑是本节课的难点，学生需要理解程序的结构和执行流程。

难点解析：学生可能对编程中的循环结构、条件判断等逻辑理解不够深入，需要通过实例分析和逐步引导来帮助学生掌握。

（2）传感器与执行器的应用：如何根据实际任务选择合适的传感器和执行器，以及如何进行有效配置。

难点解析：学生可能对各种传感器和执行器的功能、适用场景不够了解，教师需要提供具体案例，指导学生进行选择和配置。

（3）跨学科知识整合：在设计和实施机器人任务时，涉及物理、数学等学科知识，学生可能难以将各学科知识融合应用。

难点解析：教师需要引导学生发现任务中的跨学科知识点，并给出具体的应用示例，帮助学生形成完整的知识体系。

（4）团队合作与沟通：在小组合作完成任务时，学生可能面临沟通不畅、分工不明确等问题。

难点解析：教师应引导学生学会倾听、表达、协作，并在教学过程中适时给予指导和建议。

教学方法与手段

1.教学方法

（1）讲授法：针对机器人基本原理、编程语法等知识点，采用讲授法进行系统讲解，帮助学生建立知识框架。

-结合课本内容，通过生动的案例和实际操作演示，使学生更容易理解和接受新知识。

-设置互动环节，鼓励学生在讲授过程中提问，提高学生的思考能力。

（2）讨论法：针对机器人任务设计和编程中的问题，组织学生进行小组讨论，培养学生的团队协作和解决问题的能力。

-分组讨论，每组针对特定问题进行深入探讨，促进学生之间的思想碰撞。

-教师巡回指导，针对每个小组的问题给出建议和引导，帮助学生找到解决问题的方法。

（3）实验法：通过动手实践，让学生亲自搭建机器人、编写程序，提高学生的实践操作能力。

-设计具有挑战性和趣味性的实验任务，激发学生的兴趣和探究欲望。

-实验过程中，教师给予及时反馈和指导，帮助学生总结经验，不断提高。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体设备展示机器人相关图片、视频，使教学内容更加生动形象。

-使用PPT、视频等展示机器人的基本构造、功能及其在实际应用中的表现。

-通过动画演示编程逻辑和执行过程，帮助学生更直观地理解编程知识。

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