1.3　术超声波传感器教学设计　2022—2023学年苏科版（2018）初中信息技术九年级全一册

超声波传感器 设计理念 信息技术的飞速发展，重塑了人们沟通的时空观念，不断改变人们的思维和交往模式。义务教育阶段的信息技术课程旨在提升公民的信息素养，增强人们在信息社会的适应力和创造力。关于课程的开展，我们要坚持立德树人的课程价值观，选择合适的课程内容，创设良好的实施情境。 教材分析 初中信息技术包含“信息技术基础知识”、“算法和程序设计”、“机器人技术”、“物联网技术”和“人工智能”五大模块，本节课《超声波传感器》属于“机器人技术”这一模块。其中超声波传感器是机器人技术的关键技术之一，在之后的物联网和人工智能中都有所涉及。教材内容是使用超声波传感器来制作避障机器人，在此之前已经学习过红外传感器和灰度传感器。 学情分析 本节课的授课对象是九年级学生。从学生自身来看：一是九年级学生的学习主动性和积极性都较强；二是他们都有了一定时间的信息素养的培养，不论是学习中，还是生活中。但是他们的创造力还有待激发，并且学生之间的差异性较大。 教学目标 基于以上的理念和分析，我将教学目标设定如下: 知识与技能 了解超声波传感器的工作原理。 掌握超声波传感器在机器人避障中所起的作用。 过程与方法 通过对超声波传感器知识的学习，掌握一般传感器的学习方法。 通过制作避障机器人，学会小组合作，掌握机器人的一般制作方法。 情感态度与价值观 体会超声波传感器在生活中的种种应用，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野。 在制作避障机器人的过程中，感受师生之间的互帮互助，培养和谐的团队精神。 在测试与优化机器人中，培养学生严谨的科学态度。 行为与创新 学会需求分析，能利用超声波传感器，学习生活中的实际问题，提出有创造性的解决方案。 教学重难点 教学重点： 了解超声波传感器的工作原理。 实现避障机器人的制作。 教学难点： 能在解决问题过程中提出自己的见解。 教学过程 节点一：创设情境，引出“超声波传感器” 导语：2020年的一场疫情，拉开了人与人之间的距离，却无法阻隔老师对同学的喜爱，上课之间我要和同学们都握握手，热情的打打招呼。 师：身上放置超声波传感器（类似汽车倒车雷达），当和学生距离过近时，发出警报。 生：在老师和同学的互动中发现问题，并提出疑惑。 师生互动：讨论老师身上藏了什么？ 引出：超声波传感器 ※设计意图：良好的开端是成功的一半，对于学生的学习，一定要激起其学习的兴趣和探究的欲望。通过教师和学生之间的小互动，引出“超声波传感器”，既使学生明确了本节课的学习内容，也牢牢抓住了学生的注意力。 节点二：明确知识，引导学生适度探究 师：请同学自主阅读书本P33，带着老师列举出的问题，了解超声波传感器。 超声波传感器的工作原理是什么？ 超声波的特点有哪些？ 超声波都应用在那些领域？ 生：阅读书本，完成超声波传感器的知识学习。 引导：既然其应用领域如此广泛，同学们能根据自己的生活实际说说它应用的具体实例吗？结合它的工作原理，简单说说它是怎么工作的？ 生：思考回答。 ※设计意图：信息技术课程的一大困惑是学生经常知其然而不知其所以然，就是我们常说的重操作轻理论。既然要利用超声波传感器，那学生必须对其有个全面的认识，才能更好的去利用它。节点二的设置就是为了接下来的机器人避障做好充足的理论知识储备。 节点三：需求分析，制定计划 实例展示：简易式扫地机器人。 引导提问：它在什么时候转弯、后退？它利用了什么实现这一功能？ 生：小组讨论。 师：鼓励学生多多发言，进行思维风暴。 小结：安装了超声波传感器，给它设定好程序，从而实现它能避开障碍物。 布置任务：制作避障机器人。 生：自学书本P34-35，制定自己的操作步骤，完成下表（3、4两列先不填）。 步骤 具体操 ... ...