第12課機(jī)器人巡邏教學(xué)設(shè)計(jì)初中信息技術(shù)浙教版2020九年級(jí)全冊(cè)-浙教版2020學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析第12課機(jī)器人巡邏教學(xué)設(shè)計(jì)初中信息技術(shù)浙教版2020九年級(jí)全冊(cè)-浙教版2020

本節(jié)課結(jié)合浙教版2020九年級(jí)信息技術(shù)教材，通過機(jī)器人巡邏的案例，引導(dǎo)學(xué)生了解機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)習(xí)編程知識(shí)，提高學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。課程內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，貼近實(shí)際，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，通過機(jī)器人巡邏案例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值。提升計(jì)算思維，通過編程實(shí)踐，鍛煉學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力。強(qiáng)化數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)操作和簡(jiǎn)單的編程知識(shí)，如Python編程語言的基礎(chǔ)語法、循環(huán)、條件語句等。他們對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件和軟件有一定的了解，能夠使用一些基本的編程工具。

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

學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程普遍保持較高的興趣，尤其是對(duì)于編程和機(jī)器人技術(shù)。他們的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠快速掌握新知識(shí)。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生既有獨(dú)立學(xué)習(xí)者，也有偏好合作學(xué)習(xí)的學(xué)生。部分學(xué)生可能更傾向于通過實(shí)踐操作來學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)器人巡邏編程時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是編程邏輯的復(fù)雜性，學(xué)生可能難以理解復(fù)雜的算法和邏輯結(jié)構(gòu)；二是編程實(shí)踐中的錯(cuò)誤調(diào)試，學(xué)生可能難以定位和修復(fù)代碼中的錯(cuò)誤；三是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的困難，學(xué)生可能缺乏創(chuàng)意和設(shè)計(jì)思路，難以完成具有創(chuàng)新性的機(jī)器人巡邏程序。教學(xué)資源-軟硬件資源：機(jī)器人套件（含控制器、傳感器、執(zhí)行器等）、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、編程軟件（如Python編程環(huán)境）

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)，用于發(fā)布教學(xué)資料和學(xué)生作業(yè)提交

-信息化資源：在線編程學(xué)習(xí)平臺(tái)（如Codecademy、LeetCode等）、機(jī)器人技術(shù)教學(xué)視頻和文檔

-教學(xué)手段：實(shí)物展示、小組討論、在線協(xié)作工具（如GoogleDocs）、PPT演示、編程挑戰(zhàn)活動(dòng)教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞機(jī)器人巡邏編程案例，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“機(jī)器人如何識(shí)別路徑”、“如何編寫代碼控制機(jī)器人移動(dòng)”等。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解機(jī)器人編程的基本概念和步驟。

思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解機(jī)器人巡邏編程的基本概念和步驟，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示機(jī)器人巡邏的實(shí)際應(yīng)用案例視頻，引出本節(jié)課的主題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解機(jī)器人編程的基本語法、控制結(jié)構(gòu)和常見算法，如循環(huán)、條件判斷等。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組合作項(xiàng)目，讓學(xué)生分組完成一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人巡邏程序。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，共同解決問題，完成編程任務(wù)。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解機(jī)器人編程的知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握編程技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解機(jī)器人編程的知識(shí)點(diǎn)，掌握編程技能。

通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，布置一個(gè)綜合性的編程作業(yè)，要求學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)機(jī)器人巡邏程序。

提供拓展資源：提供與機(jī)器人編程相關(guān)的拓展資源，如高級(jí)編程技巧、機(jī)器人競(jìng)賽信息等。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的機(jī)器人編程知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過機(jī)器人巡邏編程案例，取得了以下方面的效果：

1.知識(shí)掌握方面

（1）學(xué)生掌握了機(jī)器人編程的基本概念和步驟，如編程語言的選擇、編程環(huán)境的配置、編程邏輯的構(gòu)建等。

（2）學(xué)生熟悉了機(jī)器人編程的常用語法和編程結(jié)構(gòu)，如循環(huán)、條件判斷、函數(shù)調(diào)用等。

（3）學(xué)生了解了機(jī)器人巡邏的原理和實(shí)現(xiàn)方法，能夠根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的巡邏程序。

2.技能提升方面

（1）學(xué)生的編程能力得到提升，能夠獨(dú)立完成簡(jiǎn)單的機(jī)器人巡邏程序設(shè)計(jì)。

（2）學(xué)生的邏輯思維能力得到鍛煉，能夠通過編程解決實(shí)際問題。

（3）學(xué)生的動(dòng)手能力得到提高，能夠熟練操作機(jī)器人設(shè)備，完成編程任務(wù)。

3.學(xué)習(xí)興趣方面

（1）學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

（2）學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，積極參與課堂討論和實(shí)踐活動(dòng)，表現(xiàn)出較高的學(xué)習(xí)熱情。

（3）學(xué)生在完成課后作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)時(shí)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的求知欲和探索精神。

4.團(tuán)隊(duì)合作方面

（1）學(xué)生在小組合作項(xiàng)目中，學(xué)會(huì)了與他人溝通、協(xié)作，共同完成任務(wù)。

（2）學(xué)生在討論和交流中，學(xué)會(huì)了傾聽他人意見，尊重他人觀點(diǎn)。

（3）學(xué)生在遇到問題時(shí)，能夠主動(dòng)尋求幫助，共同解決問題。

5.創(chuàng)新能力方面

（1）學(xué)生在完成機(jī)器人巡邏程序時(shí)，能夠結(jié)合實(shí)際需求，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

（2）學(xué)生在拓展學(xué)習(xí)過程中，能夠發(fā)現(xiàn)新的編程技巧和機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景。

（3）學(xué)生在遇到挑戰(zhàn)時(shí)，能夠勇于嘗試，不斷改進(jìn)和完善自己的作品。

6.信息技術(shù)素養(yǎng)方面

（1）學(xué)生了解了信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值，認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的重要性。

（2）學(xué)生學(xué)會(huì)了利用信息技術(shù)解決實(shí)際問題的方法，提高了自身的信息技術(shù)素養(yǎng)。

（3）學(xué)生具備了良好的信息安全意識(shí)，能夠自覺遵守網(wǎng)絡(luò)道德規(guī)范。典型例題講解1.例題：

編寫一個(gè)Python程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人巡邏路徑規(guī)劃。假設(shè)機(jī)器人需要從點(diǎn)A(2,3)移動(dòng)到點(diǎn)B(5,7)，且只能向右或向下移動(dòng)。

答案：

```python

defpath_planning(start,end):

x_start,y_start=start

x_end,y_end=end

path=[]

whilex_start!=x_endory_start!=y_end:

ifx_start<x_end:

path.append(('right',(x_start,y_start)))

x_start+=1

elify_start<y_end:

path.append(('down',(x_start,y_start)))

y_start+=1

returnpath

start_point=(2,3)

end_point=(5,7)

print(path_planning(start_point,end_point))

```

2.例題：

編寫一個(gè)Python程序，計(jì)算一個(gè)由直角坐標(biāo)系中的點(diǎn)組成的圖形的周長(zhǎng)。假設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)列表為[(1,2),(3,4),(5,6)]。

答案：

```python

defcalculate_perimeter(points):

perimeter=0

foriinrange(len(points)-1):

x1,y1=points[i]

x2,y2=points[i+1]

perimeter+=((x2-x1)**2+(y2-y1)**2)**0.5

#Addthedistancefromthelastpointtothefirstpoint

x1,y1=points[-1]

x2,y2=points[0]

perimeter+=((x2-x1)**2+(y2-y1)**2)**0.5

returnperimeter

points=[(1,2),(3,4),(5,6)]

print(calculate_perimeter(points))

```

3.例題：

編寫一個(gè)Python程序，判斷一個(gè)點(diǎn)是否在一個(gè)由四個(gè)點(diǎn)定義的正方形內(nèi)部。假設(shè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為[(1,1),(3,1),(3,3),(1,3)]，點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,2)。

答案：

```python

defis_inside_square(point,square):

x,y=point

x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4=square

return(x1<=x<=x3andy1<=y<=y3)or(x2<=x<=x4andy2<=y<=y4)

square=(1,1,3,1,3,3,1,3)

point=(2,2)

print(is_inside_square(point,square))

```

4.例題：

編寫一個(gè)Python程序，計(jì)算一個(gè)由多邊形頂點(diǎn)組成的圖形的面積。假設(shè)多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)列表為[(0,0),(4,0),(4,3),(0,3)]。

答案：

```python

defcalculate_area(points):

area=0

n=len(points)

foriinrange(n):

x1,y1=points[i]

x2,y2=points[(i+1)%n]

area+=x1*y2-y1*x2

returnabs(area)/2

points=[(0,0),(4,0),(4,3),(0,3)]

print(calculate_area(points))

```

5.例題：

編寫一個(gè)Python程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的迷宮求解算法。假設(shè)迷宮的地圖為一個(gè)二維數(shù)組，其中0代表可走的路徑，1代表障礙物，起始點(diǎn)為(0,0)，終點(diǎn)為(4,4)。

答案：

```python

defsolve_maze(maze,start,end):

path=[]

stack=[start]

whilestack:

x,y=stack.pop()

if(x,y)==end:

returnpath+[(x,y)]

if0<=x<len(maze)and0<=y<len(maze[0])andmaze[x][y]==0:

maze[x][y]=1

stack.append((x,y))

path.append((x,y))

ifx>0:

stack.append((x-1,y))

ify>0:

stack.append((x,y-1))

ifx<len(maze)-1:

stack.append((x+1,y))

ify<len(maze[0])-1:

stack.append((x,y+1))

returnNone

maze=[

[0,1,0,0,0],

[0,1,0,1,0],

[0,0,0,1,0],

[0,1,1,1,0],

[0,0,0,0,0]

]

start=(0,0)

end=(4,4)

print(solve_maze(maze,start,end))

```教學(xué)反思與改進(jìn)親愛的同事們，大家好！今天我想和大家分享一下我對(duì)這次機(jī)器人巡邏編程教學(xué)的反思與改進(jìn)。

首先，我覺得這次教學(xué)的最大收獲是學(xué)生們對(duì)機(jī)器人編程的興趣明顯提高。通過實(shí)際操作和編程，學(xué)生們不僅學(xué)到了知識(shí)，還感受到了編程的樂趣。但是，我也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。

1.課前準(zhǔn)備方面

在課前，我發(fā)布了預(yù)習(xí)任務(wù)，但是發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生沒有認(rèn)真完成。這讓我意識(shí)到，課前預(yù)習(xí)的重要性需要再次強(qiáng)調(diào)。我打算在未來的教學(xué)中，增加預(yù)習(xí)的督促力度，比如設(shè)置預(yù)習(xí)檢查環(huán)節(jié)，確保每個(gè)學(xué)生都能提前了解課程內(nèi)容。

2.課堂教學(xué)方面

在課堂教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于編程邏輯的理解不夠深入，導(dǎo)致在編寫程序時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。為了解決這個(gè)問題，我計(jì)劃在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)，結(jié)合更多的實(shí)例和圖示，幫助學(xué)生更好地理解編程邏輯。

3.互動(dòng)交流方面

雖然我鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論，但實(shí)際效果并不理想。有些學(xué)生可能因?yàn)楹π呋蛘卟蛔孕哦辉敢獍l(fā)言。為了提高學(xué)生的互動(dòng)積極性，我打算采用小組合作的形式，讓學(xué)生在小組內(nèi)討論問題，然后派代表發(fā)言，這樣可以增加學(xué)生的參與感。

4.個(gè)性化教學(xué)方面

在課堂上，我發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和理解能力都有所不同。為了更好地滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，我打算在課后提供額外的輔導(dǎo)資源，如在線教程、視頻講解等，讓學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。

5.評(píng)價(jià)方式方面

目前，我主要依靠學(xué)生的作業(yè)和課堂表現(xiàn)來評(píng)價(jià)他們的學(xué)習(xí)成果。我認(rèn)為這種評(píng)價(jià)方式比較單一，不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。我計(jì)劃引入更多的評(píng)價(jià)方式，比如學(xué)生自評(píng)、互評(píng)，以及基于項(xiàng)目完成情況的評(píng)價(jià)，以更全面地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

6.拓展活動(dòng)方面

在課后拓展應(yīng)用方面，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于拓展資源的使用不夠主動(dòng)。為了激發(fā)學(xué)生的拓展興趣，我打算設(shè)計(jì)一些更具挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，讓學(xué)生在完成基礎(chǔ)任務(wù)后，可以選擇性地進(jìn)行拓展。板書設(shè)計(jì)①本文重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-機(jī)器人巡邏的基本概念

-編程語言基礎(chǔ)（變量、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符）

-循環(huán)與條件語句的應(yīng)用

-機(jī)器人控制結(jié)構(gòu)（移動(dòng)、轉(zhuǎn)向）

②關(guān)鍵詞：

-機(jī)器人

-編程

-變量

-數(shù)據(jù)類型

-循環(huán)

-條件語句

-控制結(jié)構(gòu)

③重點(diǎn)句子：

-“機(jī)器人巡邏是通過編程控制機(jī)器人的移動(dòng)路徑來實(shí)現(xiàn)的。”

-“變量用于存