《18 初始機(jī)器人》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年清華版（2012）信息技術(shù)一年級(jí)下冊(cè)

《18初始機(jī)器人》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年清華版（2012）信息技術(shù)一年級(jí)下冊(cè)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容《18初始機(jī)器人》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年清華版（2012）信息技術(shù)一年級(jí)下冊(cè)

教材章節(jié)：第18課初始機(jī)器人

內(nèi)容：學(xué)習(xí)使用編程軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)器人編程，了解機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和功能，掌握基本的編程指令，如移動(dòng)、轉(zhuǎn)向等。通過(guò)實(shí)際操作，讓學(xué)生初步體驗(yàn)編程的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和動(dòng)手能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.發(fā)展信息意識(shí)，通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人編程，激發(fā)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的好奇心和探索欲望。

2.培養(yǎng)計(jì)算思維，通過(guò)編程指令的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理和問(wèn)題解決的能力。

3.增強(qiáng)實(shí)踐能力，通過(guò)實(shí)際操作機(jī)器人，提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

4.倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)，在小組活動(dòng)中，培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作和團(tuán)隊(duì)精神。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已接觸到基本的信息技術(shù)操作，如電腦的基本使用、簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)和鍵盤操作等。對(duì)于圖形界面操作和簡(jiǎn)單的軟件應(yīng)用也有一定了解，這為學(xué)習(xí)機(jī)器人編程奠定了一定的基礎(chǔ)。

2.學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

一年級(jí)學(xué)生對(duì)新鮮事物充滿好奇心，對(duì)機(jī)器人等科技產(chǎn)品尤為感興趣。他們?cè)趯W(xué)習(xí)上表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力，喜歡通過(guò)操作來(lái)學(xué)習(xí)和探索。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能更傾向于視覺學(xué)習(xí)，通過(guò)觀察和模仿來(lái)學(xué)習(xí)；而另一部分學(xué)生可能更偏好聽覺學(xué)習(xí)，需要老師講解和示范。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)機(jī)器人編程時(shí)，學(xué)生可能面臨以下困難：

-編程邏輯的理解：對(duì)于一些基本的編程概念和邏輯，學(xué)生可能難以理解。

-操作技能的掌握：編程軟件的操作界面和指令使用可能對(duì)學(xué)生構(gòu)成挑戰(zhàn)。

-小組合作中的問(wèn)題：在小組活動(dòng)中，學(xué)生可能需要學(xué)會(huì)如何有效溝通和分工合作，這對(duì)于一年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都配備了《18初始機(jī)器人》教材，包含課程所需的所有編程軟件和指令說(shuō)明。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與機(jī)器人編程相關(guān)的圖片、圖表和教學(xué)視頻，幫助學(xué)生理解編程概念和操作步驟。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備機(jī)器人模型和必要的編程設(shè)備，如電腦、編程軟件等，確保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，提供實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，營(yíng)造有利于學(xué)生互動(dòng)和實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)習(xí)環(huán)境。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)機(jī)器人編程的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道什么是機(jī)器人嗎？它們是如何工作的？”

展示一些關(guān)于機(jī)器人的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受機(jī)器人的魅力或特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹機(jī)器人的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

二、機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解機(jī)器人的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解機(jī)器人的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹機(jī)器人的組成部分，如傳感器、執(zhí)行器、控制器等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

三、機(jī)器人案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解機(jī)器人的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的機(jī)器人案例進(jìn)行分析，如家用機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解機(jī)器人的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用機(jī)器人解決實(shí)際問(wèn)題。

四、學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與機(jī)器人編程相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“如何編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人行走程序”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

五、課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)機(jī)器人編程的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

六、課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)機(jī)器人編程的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括機(jī)器人的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)機(jī)器人編程在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用機(jī)器人編程。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生嘗試編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序，以鞏固學(xué)習(xí)效果。

七、教學(xué)活動(dòng)

1.課堂實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生分組進(jìn)行機(jī)器人編程實(shí)踐，嘗試編寫控制機(jī)器人移動(dòng)的程序。

2.小組競(jìng)賽：設(shè)置一個(gè)小型編程競(jìng)賽，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

3.學(xué)生反饋：收集學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的反饋，了解教學(xué)效果，為后續(xù)教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù)。

八、教學(xué)反思

在課后，教師應(yīng)反思教學(xué)過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足，思考如何更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。同時(shí)，根據(jù)學(xué)生的反饋和表現(xiàn)，調(diào)整教學(xué)策略，以適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.編程技能的提升：

-學(xué)生能夠熟練運(yùn)用編程軟件進(jìn)行基本的機(jī)器人編程，掌握移動(dòng)、轉(zhuǎn)向等基本指令。

-學(xué)生能夠根據(jù)需求編寫簡(jiǎn)單的程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的基本功能。

-學(xué)生在編程過(guò)程中，培養(yǎng)了邏輯思維和問(wèn)題解決能力，提高了算法設(shè)計(jì)能力。

2.機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)掌握：

-學(xué)生對(duì)機(jī)器人的基本概念、組成部分和原理有了深入的了解。

-學(xué)生能夠識(shí)別和描述機(jī)器人的傳感器、執(zhí)行器、控制器等關(guān)鍵部件。

-學(xué)生能夠分析機(jī)器人案例，理解其在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值和作用。

3.實(shí)踐操作能力的增強(qiáng)：

-學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作機(jī)器人，提高了動(dòng)手實(shí)踐能力。

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)會(huì)了如何調(diào)試和優(yōu)化程序，提高了實(shí)驗(yàn)技能。

-學(xué)生在小組合作中，學(xué)會(huì)了溝通協(xié)作，提升了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

4.創(chuàng)新能力的培養(yǎng)：

-學(xué)生在案例分析和小組討論中，提出了許多創(chuàng)新性的想法和建議。

-學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的機(jī)器人程序。

-學(xué)生在課后作業(yè)中，嘗試編寫具有挑戰(zhàn)性的機(jī)器人程序，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神。

5.學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)的提高：

-學(xué)生對(duì)機(jī)器人編程產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)。

-學(xué)生在課堂上積極參與討論和實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)習(xí)積極性。

-學(xué)生在課后主動(dòng)查找資料，進(jìn)一步拓展知識(shí)面，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

6.信息技術(shù)素養(yǎng)的增強(qiáng)：

-學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人編程，提高了對(duì)信息技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解。

-學(xué)生能夠運(yùn)用信息技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題，提高了信息素養(yǎng)。

-學(xué)生在日常生活中，更加關(guān)注科技發(fā)展，培養(yǎng)了科學(xué)素養(yǎng)。

7.綜合素質(zhì)的提升：

-學(xué)生在機(jī)器人編程學(xué)習(xí)過(guò)程中，培養(yǎng)了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和自律能力。

-學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中，學(xué)會(huì)了尊重他人、傾聽他人意見，提高了人際交往能力。

-學(xué)生在面臨困難和挑戰(zhàn)時(shí)，能夠保持樂(lè)觀心態(tài)，培養(yǎng)了心理素質(zhì)。課后作業(yè)1.編程實(shí)踐：

-作業(yè)內(nèi)容：編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序，使其能夠沿著直線行走。

-目標(biāo)：鞏固學(xué)生對(duì)編程指令的理解，提高編程實(shí)踐能力。

-答案示例：

```python

#假設(shè)使用某種編程語(yǔ)言編寫

defmove_forward():

#編寫使機(jī)器人向前移動(dòng)的代碼

pass

defturn_left():

#編寫使機(jī)器人左轉(zhuǎn)的代碼

pass

defturn_right():

#編寫使機(jī)器人右轉(zhuǎn)的代碼

pass

#主程序

move_forward()

turn_left()

move_forward()

turn_right()

move_forward()

```

2.案例分析：

-作業(yè)內(nèi)容：分析一個(gè)實(shí)際生活中的機(jī)器人應(yīng)用案例，如掃地機(jī)器人，并討論其工作原理和編程邏輯。

-目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

-答案示例：

“掃地機(jī)器人通過(guò)內(nèi)置的傳感器來(lái)感知周圍環(huán)境，如紅外傳感器檢測(cè)障礙物，超聲波傳感器測(cè)量距離。編程邏輯包括路徑規(guī)劃、避障和清潔模式。程序需要不斷更新機(jī)器人的位置信息，并調(diào)整清潔路徑?！?/p>

3.創(chuàng)意編程：

-作業(yè)內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人程序，使其能夠完成一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，如撿起散落在地上的玩具。

-目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和編程能力。

-答案示例：

```python

#編寫機(jī)器人撿起玩具的程序

defpick_up_toy():

#編寫檢測(cè)玩具位置的代碼

toy_position=detect_toy_position()

#編寫移動(dòng)到玩具位置的代碼

move_to_position(toy_position)

#編寫撿起玩具的代碼

pick_up()

```

4.小組合作項(xiàng)目：

-作業(yè)內(nèi)容：分組設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目，如制作一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)澆水裝置。

-目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力。

-答案示例：

“小組項(xiàng)目：自動(dòng)澆水裝置。項(xiàng)目要求包括：設(shè)計(jì)澆水邏輯、編寫控制程序、制作澆水裝置。每個(gè)成員負(fù)責(zé)不同的部分，如傳感器設(shè)計(jì)、程序編寫、裝置組裝?！?/p>

5.機(jī)器人編程挑戰(zhàn)：

-作業(yè)內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人編程挑戰(zhàn)，如編寫一個(gè)機(jī)器人迷宮尋路程序。

-目標(biāo)：提高學(xué)生的編程技巧和解決問(wèn)題的能力。

-答案示例：

```python

#編寫機(jī)器人迷宮尋路程序

deffind_path():

#編寫迷宮地圖的代碼

maze_map=create_maze_map()

#編寫機(jī)器人尋找路徑的代碼

path=find_maze_path(maze_map)

#編寫機(jī)器人跟隨路徑前進(jìn)的代碼

follow_path(path)

```課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)機(jī)器人編程的基本概念和操作步驟。

2.總結(jié)學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)成果，包括編程技能的提升、機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、實(shí)踐操作能力的增強(qiáng)等。

3.鼓勵(lì)學(xué)生在課后繼續(xù)探索和學(xué)習(xí)，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.編程實(shí)踐檢測(cè)：

-讓學(xué)生編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序，使其能夠完成特定的任務(wù)，如沿著指定的路徑移動(dòng)。

-目的：檢測(cè)學(xué)生對(duì)編程指令的理解和運(yùn)用能力。

2.知識(shí)點(diǎn)問(wèn)答檢測(cè)：

-提問(wèn)：“機(jī)器人由哪些主要部分組成？”

-目的：檢測(cè)學(xué)生對(duì)機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)的掌握程度。

3.案例分析檢測(cè)：

-讓學(xué)生分析一個(gè)實(shí)際生活中的機(jī)器人應(yīng)用案例，并討論其工作原理。

-目的：檢測(cè)學(xué)生對(duì)機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用的理解和分析能力。

4.創(chuàng)意編程檢測(cè)：

-讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人程序，使其能夠完成一個(gè)創(chuàng)新性的任務(wù)。

-目的：檢測(cè)學(xué)生的創(chuàng)新思維和編程能力。

5.小組合作檢測(cè)：

-讓學(xué)生分組討論并設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人項(xiàng)目。

-目的：檢測(cè)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力。

具體檢測(cè)內(nèi)容和步驟如下：

1.編程實(shí)踐檢測(cè)：

-學(xué)生需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序編寫。

-教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生在編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

2.知識(shí)點(diǎn)問(wèn)答檢測(cè)：

-教師提問(wèn)，學(xué)生回答。

-教師根據(jù)學(xué)生的回答情況，給予評(píng)價(jià)和指導(dǎo)。

3.案例分析檢測(cè)：

-教師提供實(shí)際生活中的機(jī)器人應(yīng)用案例，學(xué)生進(jìn)行分析和討論。

-教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)案例中的關(guān)鍵信息，并給出評(píng)價(jià)。

4.創(chuàng)意編程檢測(cè)：

-學(xué)生需設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)創(chuàng)新性的任務(wù)。

-教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案和程序代碼，給予評(píng)價(jià)和指導(dǎo)。

5.小組合作檢測(cè)：

-學(xué)生分組討論并設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人項(xiàng)目。

-教師巡視指導(dǎo)，觀察學(xué)生的合作情況和項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程。

-教師對(duì)每個(gè)小組的項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)建議。板書設(shè)計(jì)①機(jī)器人編程基礎(chǔ)

-機(jī)器人定義

-機(jī)器人組成部分

-傳感器

-執(zhí)行器

-控制器

-編程軟件簡(jiǎn)介

-基本編程指令

-移動(dòng)

-轉(zhuǎn)向

-停止

②機(jī)器人編程實(shí)例

-案例一：直線行走機(jī)器人

-程序結(jié)構(gòu)

-編程步驟

-案例二：自動(dòng)澆水裝置

-需求分析

-程序設(shè)計(jì)

-傳感器應(yīng)用

③編程實(shí)踐指導(dǎo)

-編程軟件操作

-程序編寫規(guī)范

-調(diào)試與優(yōu)化

-團(tuán)隊(duì)合作注意事項(xiàng)反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.互動(dòng)式教學(xué)：我在課堂上嘗試了更多的互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如小組討論、角色扮演等，這樣可以讓學(xué)生更加積極地參與到課堂中來(lái)，而不是被動(dòng)地接受知識(shí)。

2.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：我引入了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)學(xué)習(xí)機(jī)器人編程，這樣的實(shí)踐性學(xué)習(xí)更能激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生基礎(chǔ)差異：我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在信息技術(shù)基礎(chǔ)上的差異比較大，有的學(xué)生掌握得很好，有的學(xué)生則比較吃力。這導(dǎo)致課堂上的學(xué)習(xí)效果不均衡。

2.編程技能的鞏固：學(xué)生在課堂上雖然能夠完成基本的編程任務(wù)，但在課后鞏固這些技能時(shí)存在困難，有時(shí)候?qū)W生無(wú)法獨(dú)立完成作業(yè)。

3.實(shí)踐機(jī)會(huì)不足：由于實(shí)驗(yàn)器材和軟件的限制，學(xué)生獲得實(shí)際編程實(shí)踐的機(jī)會(huì)有限，這影響了他們對(duì)編程技能的深入理解和應(yīng)用。

反思改進(jìn)措施（三）

1.針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)差異，我計(jì)劃在課前進(jìn)行簡(jiǎn)單的