2.4避障机器人 教学设计- 2023—2024学年粤科版初中信息技术七年级下册.docx

2.4避障机器人教学设计-2023—2024学年粤科版初中信息技术七年级下册

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

教学内容

2.4避障机器人

1.了解避障机器人的基本原理与功能；

2.学习使用流程图设计避障机器人的控制程序；

3.掌握编写简单的避障机器人代码，实现基本避障功能；

4.分析并解决实际避障过程中可能遇到的问题；

5.感受信息技术在生活中的应用，培养创新精神和实践能力。

核心素养目标

1.提升信息素养：通过学习避障机器人原理，培养学生获取、分析、处理信息的能力；

2.培养计算思维：利用流程图设计程序，锻炼学生逻辑思维和问题解决能力；

3.强化创新意识：鼓励学生探索不同避障策略，激发创新意识和实践探索精神；

4.增强团队协作：分组合作完成任务，提升学生沟通、协作和团队管理能力。

教学难点与重点

1.教学重点

-重点理解避障机器人的基本原理，如传感器的工作原理和响应机制；

-掌握使用流程图设计避障程序，强调程序的逻辑顺序和条件判断；

-学会编写简单的避障代码，并理解代码中各部分功能的作用和意义。

2.教学难点

-难点在于如何将实际问题转化为程序设计中的逻辑结构，例如将避障策略转化为流程图的步骤；

-理解传感器数据的处理和响应机制，如何根据传感器数据调整机器人的行为；

-编程过程中，学生可能会对循环结构、条件判断等语法和逻辑结构感到困惑，需要具体实例解释其应用；

-对于程序调试和优化，学生可能难以发现并修正程序中的错误，需要指导如何进行有效的错误排查和解决方法。

教学资源准备

1.教材：每位学生准备一本粤科版初中信息技术七年级下册教材；

2.辅助材料：收集并准备避障机器人相关图片、流程图示例、操作视频等；

3.实验器材：提前检查并准备机器人套件、传感器、编程设备等；

4.教室布置：设置分组讨论区，确保每组有足够空间进行编程和实验操作。

教学过程

今天，我们将一起学习《2.4避障机器人》这一章节。在这个章节中，我们将探索避障机器人的原理，学习如何设计一个简单的避障程序，并通过实践操作来加深理解。让我们开始吧！

1.导入新课

首先，我会给大家展示一些生活中的避障机器人实例，如自动驾驶汽车、无人机等。通过这些实例，我们可以初步感受到避障机器人在生活中的应用，激发学生对本节课的兴趣。

（1）学生观看视频，了解避障机器人的实际应用。

（2）学生讨论：你们认为避障机器人的原理是什么？它是如何实现避障的？

2.知识讲解

（1）介绍传感器的工作原理和响应机制。

（2）讲解避障机器人控制程序的设计方法，引导学生学习使用流程图。

（3）分析一个简单的避障程序，让学生了解程序的基本结构。

3.动手实践

现在，让我们亲自动手，设计一个避障程序。

（1）学生分组，每组分配一套机器人套件和编程设备。

（2）学生根据教材和辅助材料，尝试使用流程图设计一个简单的避障程序。

（3）学生相互讨论，分享各自的设计思路和遇到的问题。

（4）教师巡回指导，解答学生在设计过程中遇到的问题。

4.程序编写

我们已经设计了避障程序的流程图，接下来，我们要将流程图转化为代码。

（1）学生根据流程图，尝试编写简单的避障代码。

（2）教师提供代码模板，引导学生理解代码中各部分的作用和意义。

（3）学生编写代码，教师巡回指导，帮助学生解决问题。

5.程序调试与优化

现在，我们已经完成了代码的编写，接下来，我们要对程序进行调试和优化。

（1）学生运行程序，观察机器人的行为，检查是否存在问题。

（2）学生根据实际情况，调整代码，优化避障效果。

（3）教师引导学生总结调试过程中遇到的问题及解决方法。

6.总结与拓展

最后，我们来总结一下今天的学习内容。

（1）学生分享本节课的收获，讨论避障机器人设计的要点。

（2）教师点评学生的作品，给予鼓励和建议。

（3）布置课后作业：思考如何改进避障程序，提高避障效果。

教学资源拓展

1.拓展资源

-了解不同类型的传感器及其在机器人避障中的应用，如红外传感器、超声波传感器等；

-研究先进的避障算法，例如基于机器学习的避障策略；

-探索机器人避障技术在现实生活中的应用案例，如智能扫地机器人、无人配送车等；

-阅读相关的科普文章和书籍，加深对机器人技术和信息技术发展的认识。

2.拓展建议

-建议学生访问图书馆或利用网络资源，查找关于机器人传感器和避障技术的资料，了解其原理和发展趋势；

-鼓励学生参加学校或社区组织的科学俱乐部，参与机器人制作和编程活动，实践所学知识；

-建议学生关注科技创新展览和比赛，如青少年科技创新大赛，了解同龄人在机器人领域的创新成果；

-鼓励学生进行家庭项目，例如与家长一起设计和制作一个简单的避障机器人，将学习成果应用到实际