全國青島版信息技術(shù)八年級上冊專題二第5課二、《編寫機器人循跡程序》教學設(shè)計主備人備課成員教材分析《編寫機器人循跡程序》是青島版信息技術(shù)八年級上冊專題二的內(nèi)容，旨在讓學生通過編寫程序控制機器人循跡，掌握基本的編程思想和編程技能。本節(jié)課與課本緊密關(guān)聯(lián)，符合教學實際，注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生信息意識，通過編寫機器人循跡程序，提升算法思維和問題解決能力。增強技術(shù)應(yīng)用能力，讓學生學會將編程知識應(yīng)用于實際情境。同時，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，培養(yǎng)團隊合作意識。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了基本的計算機操作技能，如使用鼠標和鍵盤，以及簡單的網(wǎng)絡(luò)操作。在編程方面，學生可能已經(jīng)接觸過Scratch或其他圖形化編程工具，具備一定的編程基礎(chǔ)。

2.學生對信息技術(shù)課程普遍感興趣，尤其對機器人編程這類實踐性強的內(nèi)容更感興趣。他們的學習能力較強，能夠快速掌握新技能。學習風格上，部分學生可能更傾向于動手操作，而另一部分學生可能更偏好理論學習。

3.學生在編寫機器人循跡程序時可能遇到的困難包括理解編程邏輯、調(diào)試程序以及將理論知識應(yīng)用于實際操作。此外，編程過程中可能出現(xiàn)的錯誤和失敗也可能對學生造成心理壓力。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策略1.采用講授與實驗相結(jié)合的教學方法，通過講解編程原理，引導(dǎo)學生理解循跡程序的邏輯結(jié)構(gòu)。

2.設(shè)計角色扮演活動，讓學生分組模擬機器人編程過程，提高參與度和互動性。

3.利用編程軟件和機器人硬件，讓學生通過實驗驗證程序，培養(yǎng)實踐操作能力。

4.運用游戲化的教學策略，設(shè)置編程挑戰(zhàn)，激發(fā)學生的學習興趣和競爭意識。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習目標和要求。設(shè)計預(yù)習問題：圍繞《編寫機器人循跡程序》課題，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“如何設(shè)計機器人循跡路徑”、“如何處理循跡過程中的障礙物”等，引導(dǎo)學生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預(yù)習進度，確保預(yù)習效果。

學生活動：

自主閱讀預(yù)習資料：按照預(yù)習要求，自主閱讀預(yù)習資料，理解編程基礎(chǔ)知識和循跡程序的基本概念。

思考預(yù)習問題：針對預(yù)習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習成果：將預(yù)習成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導(dǎo)學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學生提前了解《編寫機器人循跡程序》課題，為課堂學習做好準備。

培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過展示機器人循跡的視頻或?qū)嶋H操作演示，引出《編寫機器人循跡程序》課題，激發(fā)學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解編程語言的基礎(chǔ)語法、循環(huán)結(jié)構(gòu)、條件判斷等知識點，結(jié)合循跡程序的具體案例。

組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學生分組討論如何編寫程序?qū)崿F(xiàn)循跡功能，并進行角色扮演，模擬編程過程中的決策過程。

解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，如“如何調(diào)試程序”、“如何優(yōu)化算法”等，進行及時解答和指導(dǎo)。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論、角色扮演、實驗等活動，體驗編程知識的應(yīng)用。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解編程知識點。

實踐活動法：設(shè)計實踐活動，讓學生在實踐中掌握編程技能。

合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解編程知識點，掌握編寫機器人循跡程序的基本技能。

通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：根據(jù)《編寫機器人循跡程序》課題，布置編寫簡單循跡程序的作業(yè)，鞏固學習效果。

提供拓展資源：提供與編程相關(guān)的拓展資源，如在線編程平臺、編程書籍、編程比賽信息等，供學生進一步學習。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導(dǎo)，指出程序中的錯誤和改進建議。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，嘗試編寫更復(fù)雜的循跡程序，或參與在線編程社區(qū)，與其他編程愛好者交流。

反思總結(jié)：對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議，如“如何提高代碼的可讀性”、“如何優(yōu)化算法效率”等。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導(dǎo)學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的編程知識點和技能。

通過反思總結(jié)，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.編程能力提升：通過本節(jié)課的學習，學生能夠掌握編寫機器人循跡程序的基本方法，包括程序設(shè)計、代碼編寫、調(diào)試和優(yōu)化。他們能夠運用編程語言的基本語法和邏輯結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)簡單的循跡功能，如跟隨直線、避開障礙物等。

2.算法思維培養(yǎng)：學生在編寫程序的過程中，不斷思考如何優(yōu)化算法，提高程序的效率和可靠性。這種思維訓(xùn)練有助于學生提高邏輯思維能力和解決問題的能力，為今后學習更復(fù)雜的編程知識和技能打下基礎(chǔ)。

3.實踐操作技能增強：學生通過動手操作機器人硬件，將理論知識應(yīng)用于實踐，增強了實踐操作技能。他們能夠熟練使用編程軟件和機器人硬件，培養(yǎng)了自己的動手能力和創(chuàng)新意識。

4.團隊合作與溝通能力提高：在小組討論和角色扮演活動中，學生需要與同伴合作完成任務(wù)。這有助于培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力，學會傾聽他人意見，共同解決問題。

5.問題解決能力提升：學生在編寫程序過程中，可能會遇到各種問題，如程序錯誤、算法優(yōu)化等。通過分析和解決這些問題，學生的問題解決能力得到提升。

6.學習興趣與自信心增強：通過完成機器人循跡程序的設(shè)計和實現(xiàn)，學生感受到編程的樂趣，增強了學習興趣。同時，他們在成功完成作品后，自信心得到提升，更加積極主動地參與到后續(xù)學習中。

7.創(chuàng)新意識激發(fā)：在本節(jié)課中，學生可以發(fā)揮自己的創(chuàng)意，設(shè)計出具有個性化的機器人循跡程序。這種創(chuàng)新意識的激發(fā)，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

8.知識遷移能力提升：學生通過學習本節(jié)課的內(nèi)容，可以將所學知識應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如游戲開發(fā)、智能家居等。這種知識遷移能力的提升，有助于拓寬學生的知識視野和思維方式。

9.信息素養(yǎng)提高：學生在編寫程序的過程中，學會了如何查找資料、分析問題、解決問題。這些能力有助于提高學生的信息素養(yǎng)，為今后的學習和工作打下堅實基礎(chǔ)。

10.信息技術(shù)應(yīng)用能力增強：通過學習本節(jié)課的內(nèi)容，學生能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)應(yīng)用于實際生活中，提高自己的生活質(zhì)量和工作效率。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.完成以下編程任務(wù)：編寫一個簡單的機器人循跡程序，使機器人能夠沿著預(yù)設(shè)的路徑移動，并在遇到障礙物時停止前進。

2.設(shè)計并實現(xiàn)一個功能擴展：在循跡程序中增加一個功能，使機器人能夠在路徑上檢測到特定顏色的標志物后執(zhí)行特定的動作，如旋轉(zhuǎn)或改變路徑。

3.編寫一個簡單的文檔，概述你的編程過程，包括設(shè)計思路、遇到的問題以及解決方案。

作業(yè)反饋：

1.對于編程任務(wù)，我將檢查以下方面：

-程序的正確性和完整性：程序是否能夠正確執(zhí)行循跡功能，并處理障礙物。

-算法設(shè)計：算法是否合理，是否能夠高效地完成任務(wù)。

-代碼質(zhì)量：代碼是否具有良好的可讀性和可維護性。

2.對于功能擴展，我將評估以下點：

-功能實現(xiàn)的正確性：擴展功能是否能夠正確執(zhí)行。

-創(chuàng)新性：學生在功能擴展中展現(xiàn)的創(chuàng)意和解決問題的方法。

-與原有功能的兼容性：擴展功能是否與原有循跡程序兼容。

3.對于文檔概述，我將關(guān)注以下方面：

-設(shè)計思路的清晰性：學生是否能夠清晰地描述自己的設(shè)計思路。

-問題分析的深度：學生是否能夠深入分析遇到的問題，并給出合理的解決方案。

-文檔的結(jié)構(gòu)和格式：文檔是否具有良好的結(jié)構(gòu)和格式，便于閱讀。

具體反饋內(nèi)容如下：

-對于程序的正確性和完整性，如果程序能夠順利執(zhí)行循跡功能，我會給出“優(yōu)秀”的評價，并提出如何進一步優(yōu)化程序的提示。如果程序存在錯誤，我會詳細指出錯誤所在，并給出修正建議。

-對于功能擴展，我會根據(jù)學生展現(xiàn)的創(chuàng)新性和解決問題的能力給出評價，同時指出代碼中可能存在的不足，如代碼冗余、效率問題等，并提供改進方案。

-對于文檔概述，我會檢查學生是否能夠清晰地闡述自己的設(shè)計思路和問題解決過程，如果文檔內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)合理，我會給予積極的評價。如果文檔存在不足，我會提出改進意見，如加強問題分析的深度、提高文檔的可讀性等。教學反思與總結(jié)哎，這節(jié)課上下來，我總感覺收獲頗豐，但也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進的地方。

首先，我覺得在教學方法上，我采用了講授與實踐相結(jié)合的方式，這樣既能讓學生理論聯(lián)系實際，又能夠提高他們的動手能力。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學生對于理論知識的吸收還是不夠，可能是因為我在講解時沒有很好地抓住他們的興趣點。我打算在今后的教學中，多加入一些有趣的案例和實際應(yīng)用，讓學生在輕松愉快的氛圍中學習。

然后，關(guān)于教學策略，我設(shè)計了一些小組討論和角色扮演的活動，旨在培養(yǎng)學生的團隊合作能力和溝通技巧。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學生在小組活動中表現(xiàn)得不夠積極，可能是因為他們對這些活動還不夠適應(yīng)。我需要更多地鼓勵他們，讓他們在活動中找到自己的角色和價值。

管理方面，我注意到課堂紀律總體上還好，但是還是有個別學生分心。我意識到，我需要在課堂管理上更加嚴格，同時也要更加關(guān)注每個學生的需求，確保每個學生都能集中注意力學習。

至于教學效果，我覺得學生在編程技能上有了明顯的進步，他們能夠獨立編寫簡單的循跡程序，并且在遇到問題時能夠嘗試不同的解決方案。這讓我感到很欣慰。但是，我也發(fā)現(xiàn)一些學生在算法設(shè)計上還有待提高，他們在優(yōu)化程序和解決復(fù)雜問題時顯得有些力不從心。

在情感態(tài)度方面，學生們對編程的興趣明顯提升，他們對能夠親手控制機器人感到興奮。這讓我更加堅信，通過實踐操作，學生能夠更好地理解和掌握知識。

當然，也存在一些不足。比如，部分學生對于編程基礎(chǔ)知識的掌握還不夠扎實，這可能會影響他們在后續(xù)課程中的學習。我需要考慮如何更好地幫助他們打好基礎(chǔ)。

改進措施和建議如下：

-對于教學方法，我計劃在今后的教學中更加注重學生的興趣和需求，通過引入更多實際案例和游戲化教學，提高學生的學習積極性。

-在教學策略上，我會設(shè)計更多互動性和趣味性的活動，同時加強對學生的個別指導(dǎo)，確保每個學生都能在活動中有所收獲。

-在課堂管理上，我將更加嚴格地執(zhí)行紀律，同時也要關(guān)注學生的心理健康，營造一個積極向上的學習氛圍。

-對于教學內(nèi)容的調(diào)整，我會加強對編程基礎(chǔ)知識的講解，確保學生能夠扎實掌握編程語言的基本語法和概念。重點題型整理1.編寫機器人循跡程序的基本步驟

**題目**：請描述編寫機器人循跡程序的基本步驟。

**答案**：

1.確定循跡路徑：根據(jù)實際環(huán)境設(shè)計機器人的循跡路徑。

2.編寫程序框架：定義變量、函數(shù)和程序流程。

3.編寫循跡算法：實現(xiàn)機器人根據(jù)路徑進行循跡的邏輯。

4.編寫障礙物檢測和處理算法：確保機器人能夠避開障礙物。

5.調(diào)試和優(yōu)化程序：測試程序性能，并根據(jù)測試結(jié)果進行優(yōu)化。

2.循跡算法的設(shè)計

**題目**：設(shè)計一個簡單的循跡算法，使機器人能夠沿著預(yù)設(shè)的直線路徑移動。

**答案**：

```python

deffollow_line(line_sensor_value):

ifline_sensor_value<500:#假設(shè)傳感器低于500表示在路徑上

forward()

else:

turn_left()#如果傳感器讀數(shù)過高，表示偏離路徑，向左轉(zhuǎn)

whileTrue:

follow_line(read_line_sensor())

```

3.處理障礙物的算法

**題目**：編寫一個算法，當機器人遇到障礙物時，能夠停止前進并嘗試后退。

**答案**：

```python

defdetect_obstacle(obstacle_sensor_value):

ifobstacle_sensor_value>800:#假設(shè)傳感器高于800表示檢測到障礙物

stop()

backward()

turn_right()#嘗試繞過障礙物

forward()

whileTrue:

detect_obstacle(read_obstacle_sensor())

```

4.編寫一個程序，使機器人能夠檢測到特定顏色的標志物并做出響應(yīng)

**題目**：編寫一個程序，當機器人檢測到特定顏色的標志物時，執(zhí)行一個特定的動作，如旋轉(zhuǎn)90度。

**答案**：

```python

defdetect_color(color_sensor_value):

ifcolor_sensor_value=="red":#假設(shè)傳感器讀數(shù)表示檢測到紅色標志物

rotate(90)#執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動作

whileTrue:

detect_color(read_col