第17課 自動跟蹤-紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用 教學設(shè)計-2023--2024學年清華大學版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊

第17課自動跟蹤——紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用教學設(shè)計-2023—-2024學年清華大學版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊主備人備課成員教學內(nèi)容本節(jié)課內(nèi)容選自《清華大學版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊》教材第17課，主要涉及紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用。內(nèi)容包括紅外傳感器的工作原理、應(yīng)用場景以及與碰撞傳感器的結(jié)合方式，旨在讓學生掌握傳感器在實際項目中的應(yīng)用，提高學生的實踐操作能力和創(chuàng)新思維。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生信息意識、計算思維和數(shù)字化學習與創(chuàng)新的能力。通過紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用，學生將學習如何將理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作，提高問題解決能力。同時，通過項目實踐，培養(yǎng)學生合作交流、批判性思維和創(chuàng)造性解決問題的能力，增強學生的創(chuàng)新意識。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學習了基本的傳感器原理和編程知識，包括簡單的傳感器使用和基本的編程邏輯。他們能夠理解傳感器的類型、工作原理以及如何通過編程控制傳感器。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

九年級學生對信息技術(shù)課程通常表現(xiàn)出較高的興趣，他們喜歡動手實踐和探索新技術(shù)。學生的能力水平參差不齊，部分學生可能已經(jīng)具備一定的編程基礎(chǔ)，而其他學生可能還在學習編程的基礎(chǔ)概念。學習風格上，學生中既有偏好獨立思考的，也有喜歡合作學習的，這要求教師在教學過程中采用多樣化的教學方法。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在學習紅外傳感器和碰撞傳感器的綜合應(yīng)用時，可能會遇到以下困難：理解傳感器工作原理的復雜性、編程邏輯的抽象性以及將理論知識應(yīng)用到實際項目中的轉(zhuǎn)換困難。此外，對于編程基礎(chǔ)薄弱的學生來說，編寫復雜的程序和調(diào)試可能是一個挑戰(zhàn)。教師需要提供足夠的指導和支持，幫助學生克服這些困難。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過講解傳感器的工作原理和應(yīng)用案例，幫助學生建立基本概念。

2.實驗法：組織學生進行紅外傳感器和碰撞傳感器的實際操作，讓學生在實驗中學習。

3.討論法：引導學生就傳感器應(yīng)用中的問題進行討論，培養(yǎng)學生的批判性思維和合作能力。

教學手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示傳感器的工作原理和項目案例，增強直觀性。

2.在線編程平臺：利用在線編程軟件，讓學生在課堂上即時編寫和測試代碼。

3.實物展示：使用實際的傳感器和開發(fā)板，讓學生直觀感受傳感器的工作狀態(tài)。教學過程設(shè)計【導入環(huán)節(jié)】

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于智能機器人應(yīng)用的視頻，提問學生如何看待這些技術(shù)的應(yīng)用，以及它們?nèi)绾胃淖兾覀兊纳睢?/p>

2.提出問題：引導學生思考，如何讓機器人能夠更好地適應(yīng)環(huán)境變化，實現(xiàn)自動跟蹤和避障。

3.用時：5分鐘

【講授新課】

1.傳感器簡介：介紹紅外傳感器和碰撞傳感器的基本原理、特點和應(yīng)用領(lǐng)域。

2.傳感器編程：講解如何通過編程控制傳感器，實現(xiàn)自動跟蹤和避障功能。

3.項目案例：展示一個簡單的紅外傳感器和碰撞傳感器綜合應(yīng)用項目，分析其工作原理和實現(xiàn)步驟。

4.教學重點：強調(diào)傳感器編程邏輯和實際應(yīng)用中的注意事項。

5.用時：15分鐘

【鞏固練習】

1.實驗操作：分組讓學生進行紅外傳感器和碰撞傳感器的實際操作，要求學生根據(jù)所學知識完成指定任務(wù)。

2.代碼編寫：指導學生編寫簡單的程序，實現(xiàn)傳感器的控制功能。

3.互動討論：組織學生分享實驗心得，討論在操作過程中遇到的問題及解決方法。

4.教學重點：鞏固傳感器編程邏輯，提高學生的實際操作能力。

5.用時：10分鐘

【課堂提問】

1.回顧導入環(huán)節(jié)提出的問題，引導學生思考傳感器技術(shù)在生活中的應(yīng)用前景。

2.提出與傳感器編程相關(guān)的問題，檢查學生對新知識的掌握情況。

3.鼓勵學生提出問題，教師進行解答，增強師生互動。

4.用時：5分鐘

【師生互動環(huán)節(jié)】

1.創(chuàng)設(shè)問題情境：教師提出一個與傳感器應(yīng)用相關(guān)的問題，引導學生進行思考和討論。

2.分組討論：將學生分成小組，要求每個小組針對問題提出解決方案。

3.小組匯報：每個小組派代表匯報討論結(jié)果，其他小組進行評價和補充。

4.教學重點：培養(yǎng)學生的合作精神和創(chuàng)新思維，提高問題解決能力。

5.用時：10分鐘

【核心素養(yǎng)能力拓展】

1.設(shè)計一個與傳感器應(yīng)用相關(guān)的項目，要求學生結(jié)合所學知識進行設(shè)計和實現(xiàn)。

2.鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)意，提出改進方案，提高項目的實用性和創(chuàng)新性。

3.組織學生進行項目展示，讓學生分享自己的成果，激發(fā)學習興趣。

4.教學重點：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、實踐能力和團隊合作精神。

5.用時：5分鐘

【總結(jié)】

1.回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)傳感器應(yīng)用的重要性。

2.鼓勵學生在日常生活中關(guān)注傳感器技術(shù)，嘗試將其應(yīng)用到實際生活中。

3.布置課后作業(yè)，要求學生完成一個簡單的傳感器應(yīng)用項目。

4.用時：3分鐘

【用時總計】：45分鐘教學資源拓展1.拓展資源：

-傳感器原理圖集：提供不同類型傳感器的原理圖，幫助學生更直觀地理解傳感器的工作機制。

-傳感器應(yīng)用案例庫：收集整理多種傳感器在實際項目中的應(yīng)用案例，如智能家居、工業(yè)自動化等。

-編程語言教程：介紹常用的編程語言，如Python、Arduino等，以及如何使用這些語言控制傳感器。

-傳感器技術(shù)發(fā)展動態(tài)：分享傳感器技術(shù)的研究進展和行業(yè)動態(tài)，讓學生了解傳感器技術(shù)的最新應(yīng)用。

2.拓展建議：

-閱讀傳感器相關(guān)書籍：推薦學生閱讀《傳感器原理與應(yīng)用》、《現(xiàn)代傳感器技術(shù)》等書籍，加深對傳感器原理的理解。

-參觀科技展覽：鼓勵學生參加科技展覽，實地了解傳感器技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。

-參與科研項目：如果有條件，鼓勵學生參與學校的科研項目，親身體驗傳感器技術(shù)在科研中的應(yīng)用。

-制作傳感器項目：引導學生利用家中的廢舊物品，如紙箱、塑料瓶等，制作簡單的傳感器項目，如自制溫度計、濕度計等。

-學習相關(guān)軟件：教授學生如何使用Multisim、Proteus等電路仿真軟件，模擬傳感器的工作狀態(tài)，進行電路設(shè)計和調(diào)試。

-關(guān)注傳感器行業(yè)資訊：定期關(guān)注傳感器行業(yè)的新聞和報告，了解傳感器技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)。

-參加競賽活動：鼓勵學生參加機器人競賽、科技創(chuàng)新大賽等，將所學知識應(yīng)用于實踐，提升解決問題的能力。

-開展小組研究：組織學生進行小組研究，探討傳感器技術(shù)在特定領(lǐng)域的應(yīng)用，如環(huán)保、醫(yī)療等，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和創(chuàng)新思維。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.編寫一個簡單的紅外傳感器和碰撞傳感器控制程序，實現(xiàn)一個自動避障機器人模型。

-要求：使用Python或Arduino編程語言，編寫程序控制紅外傳感器和碰撞傳感器，使機器人能夠自動避開障礙物。

-目標：鞏固學生對傳感器編程的理解，提高編程能力。

2.設(shè)計一個智能家居系統(tǒng)，利用紅外傳感器和碰撞傳感器實現(xiàn)自動照明和報警功能。

-要求：設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)圖，編寫程序?qū)崿F(xiàn)紅外傳感器檢測人體移動自動開關(guān)燈，碰撞傳感器檢測異常情況觸發(fā)報警。

-目標：培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設(shè)計能力和創(chuàng)新思維。

3.研究一種新型傳感器，如超聲波傳感器，探討其在自動跟蹤和避障中的應(yīng)用潛力。

-要求：收集資料，分析超聲波傳感器的原理和特點，撰寫研究報告。

-目標：提高學生的信息收集和分析能力，拓展學生的知識面。

作業(yè)反饋：

1.及時批改作業(yè)：在學生提交作業(yè)后，教師應(yīng)盡快進行批改，確保學生能夠及時得到反饋。

2.詳細反饋：在批改作業(yè)時，教師應(yīng)詳細指出學生的錯誤和不足，同時給出正確的答案或改進建議。

3.針對性問題：針對學生在作業(yè)中普遍存在的問題，教師可以在課堂上進行講解和示范，幫助學生理解和掌握。

4.個性化反饋：對于學生的個性化問題，教師應(yīng)提供個性化的反饋，幫助學生解決具體困難。

5.鼓勵學生自評：鼓勵學生在完成作業(yè)后進行自我評估，分析自己的優(yōu)點和不足，為后續(xù)學習做好準備。

6.家長溝通：對于學生的作業(yè)表現(xiàn)，教師可以與家長進行溝通，共同關(guān)注學生的學習進展。

7.作業(yè)展示：定期組織作業(yè)展示活動，讓學生分享自己的作品，提高學生的自信心和交流能力。

8.作業(yè)評價：在學期末，對學生的作業(yè)進行綜合評價，納入學生的平時成績，激勵學生持續(xù)進步。教學反思八、教學反思

這節(jié)課，我深刻地感受到了教學相長的樂趣?？粗鴮W生們在課堂上積極參與、認真思考，我深感欣慰。以下是我對這節(jié)課的一些反思：

首先，我覺得課堂氛圍很重要。在導入環(huán)節(jié)，我通過播放視頻和提出問題，成功激發(fā)了學生的學習興趣。我發(fā)現(xiàn)，當學生們對某個話題感興趣時，他們的學習積極性會大大提高。因此，在今后的教學中，我會更加注重課堂氛圍的營造，通過多種方式激發(fā)學生的學習興趣。

其次，我發(fā)現(xiàn)講授新課環(huán)節(jié)中，理論與實踐相結(jié)合的教學方法效果顯著。在講解傳感器原理和應(yīng)用案例時，我盡量結(jié)合實際項目，讓學生們能夠更好地理解知識。同時，我也注意到了一些細節(jié)，比如在講解編程邏輯時，我盡量用通俗易懂的語言，讓學生們能夠輕松跟上。

在鞏固練習環(huán)節(jié)，我采用了分組實驗的方式，讓學生們親自動手操作。這種方式不僅讓學生們鞏固了所學知識，還提高了他們的團隊協(xié)作能力。在實驗過程中，我觀察到學生們遇到問題時，會主動思考、互相討論，這讓我對他們的學習能力有了更高的期待。

課堂提問環(huán)節(jié)，我嘗試了提問與回答相結(jié)合的方式，讓學生們參與到課堂中來。我發(fā)現(xiàn)，當學生們能夠回答問題時，他們的自信心會得到提升。同時，我也注意到了，在提問環(huán)節(jié)，要避免過于簡單或過于復雜的問題，以確保所有學生都能參與進來。

在師生互動環(huán)節(jié)，我努力營造了一個輕松、平等的氛圍。學生們敢于提問，我也盡力給予他們滿意的答復。在這個過程中，我發(fā)現(xiàn)，師生之間的互動