第2章 01机器人探测（单元教学设计）（教学设计）-初中信息技术九年级同步教学设计+视频+图片（苏科版2018）

机器人探测 课题：机器人探测（单元教学设计） 一、学科核心素养 1．能敏锐地发现生活中可利用机器人技术来解决的问题，培养信息意识。 2．能采用计算机领域的学科方法来界定问题、抽象特征、建立结构模型，并运用合理的算法形成解决问题的方案，培养计算思维能力。 3．能创新地运用机器人技术解决问题，在实践中提高数字化学习与创新能力。 4．在学习和实践中养成良好的信息意识与行为习惯，初步形成信息社会责任意识，成为数字化时代的合格小公民。 二、课程纲要要求 1．了解机器人技术的基本概念、分类与应用，知道机器人技术领域发展前沿的典型事例，体验学习机器人技术的乐趣。 2．知道动力传动系统的基本分类和工作原理，了解皮带传动、链传动和齿轮传动等基本的传动方式，能够辨别常见的传动方式。 3．知道电池和直流电机的作用，理解电路和电路元件的相关知识，并能利用相关元件连接简单电路。 4．了解红外传感器的工作原理、用途与使用方法，并能将其运用到简易系统的制作过程中。 5．了解常见控制系统的基本构成和作用，会利用其控制各个功能模块。 　　6．能用流程图描述机器人技术解决简单问题的算法。 7．会通过实例查看程序的运行结果，掌握顺序结构、分支结构和循环结构的基本特点。 8．能利用机器人平台编写简单程序，并将程序写入机器人的控制系统。 9．能根据机器人运行结果对程序进行调试修改。 10．能从生活中发现可借助机器人技术解决的问题，并尝试利用机器人技术解决。 11．能根据实际问题的需要组装功能模块。 12．初步掌握机电器件与设备的保养与维护知识。 13．能与他人合作，设计并搭建具有一定功能的机器人。 三、项目目标和教学要求 1．初步认识机器人，了解机器人的定义及其基本构成。 2．理解机械传动的基本知识。 3．掌握机器人的发展及其应用，感受机器人给我们的生活、学习带来的影响和价值。 4．讨论在未来人与机器人的关系，辩证地认识机器人技术的应用价值，增强社会责任感。 5．初步了解“学生机器人”的结构、工作原理及其编程平台，了解程序对“学生机器人”的控制作用。 6．初步掌握多种循环结构，通过编程让LED灯亮起来，并实现流水灯效果。 7．在实践中掌握编写、下载、运行以及调试程序的方法，感受学习机器人知识的乐趣。 8．认识红外传感器，了解红外传感器的工作原理及其应用。 9．掌握机器人探测的原理，运用红外传感器进行探测实验。 10．初步掌握分支结构，通过编程让机器人具备探测功能。 四、课时安排 本项目建议使用5课时，其中项目概述0.5课时，项目探索中的活动1、活动2、活动3各1课时，项目实施1课时，评价与拓展0.5课时。在项目研究中应配合必要的课外活动时间，让学生去观察生活，基于真实生活中的问题来设计机器人作品。 五、项目准备 项目活动的相关背景资料及项目活动的分组器材。 六、项目过程 1．项目概述 教师介绍项目，学生宏观了解项目的目标、实施过程以及方法。在项目研究的起始阶段，教师可将学生分成若干小组，每组3-4人，组内分工协作共同完成项目。启发学生思考探测的含义，研究探测的价值；设计调查研究，让学生观察和思考生活中的探测，发现需要运用探测技术解决的问题，培养学生身处信息社会应具备的责任意识。 2．项目探索活动1：认识机器人 观看并讨论影视作品中的机器人，激发学生兴趣，引出课题。师生探讨什么是机器人？你心目中的机器人是什么样的？理解、归纳机器人的概念和特点。与人体相对照研讨机器人的基本结构。通过对照机器人实体，详细认识机器人的主要组成部件。通过齿轮传动探究实验，认识齿轮在传动中的作用，理解传动装置在机器人结构中的重要性。展示各个领域的机器人和新技术下的机器人，展望机器人未来的发展。 3．项目探索活动2：认识“学生机器人” 学习“学生机器人”的结构和工作原理，开发平台以及编程方面的基本知识，尝试编写程序让“学生机器人”亮起来，并尝试设计和制作个性化的流水灯效果，初步感受数字化学习与创新的乐趣。 4．项目探索活动3：红外传感器 在教室门口放置“迎宾器”，学生进门时自动发出问候语。引导学生分析“迎宾器”的工作原理，引出红外传感器，再结合动画、实物等方式，让学生认识红外传感器，了解其工作原理及应用。开展机器人探测实验，观察红外传感器对不同颜色的障碍物数值变化。最终尝试设计和制作探测机器人。 5．项目实施 以某一具体场景为例，启发学生思考其中可以运用探测机器人的地方。也可鼓励学生围绕“让生活更节能、更环保、更有趣、更安全”等角度进行思维发散，设计不同领域、不同功能的探测机器人。以“迎宾器”为例，经过设计制作、测试优化等环节完成探测机器人的制作与调试。在此基础上进一步优化和拓展探测机器人，使其具备更多功能。在项目研究中，引导学生感受机器人技术和工具在创造性解决生活中实际问题时的价值和作用；培