2023年度初中信息技术《机器人组装与编程》教学设计
下面是小编为大家整理的2023年度初中信息技术《机器人组装与编程》教学设计,供大家参考。
机器人组装与编程 【项目介绍】
机器人组装与编程课程向学生讲授机器人的基本组装方法，学生充分发挥创造力和想象力，分组进行机器人的设计与组装。组装完成后，学生通过教师的讲解熟悉编程方法，并完成一些基本的编程任务。最后，通过调试、改写程序，进行分组竞赛。
学生通过课程的学习，不仅能够更好地理解科学、工程学领域的抽象概念，更能够培养创新能力和动手实践能力、积极主动、勇于探索的学习精神，从而促进自身的全面发展。
【学情分析】
授课对象是初二年级的学生，可能很多人都或多或少地接触过机器人，但对到底什么是机器人，机器人到底从何而来等问题并不了解，同时，学生正处于好奇心强、探知欲强的年龄，很多学生尤其是男生可能会对机器人非常感兴趣。
【活动目标】
1.了解机器人的定义和发展历史，能讲出基本结构和工作原理。
2.学生小组合作组装完成一个完整的机器人并利用软件进行调试，完成简单的机器人动作。
3.通过活动，培养动手动脑的习惯，激发起对机械、电子等科学知识的研究热情；增强合作意识，能意识到小组合作的重要性。
【活动重点、难点】
重点：学生能够独立进行机器人组装；学习将软件程序下载到机器人的步骤及调试方法。
难点：搭建机器人的机械传动结构；熟练使用编程软件的功能并完成程序的编写与调试。
【活动方法】
演示法、实践法、任务驱动法
【活动准备】
1.制作简易机器人的材料。
2.机器人成品若干。
3.抽签分组，共八组，每组 6-7 人。
【活动整体流程设计】
【活动过程组织设计】
1. 导入
首先开门见山，向学生说明本堂课的主题——机器人组装设计，然后向学生提出问题——什么是机器人。
学生自由发言，根据自己的理解讲出机器人的定义。
2. 新授
（1）机器人的发展
现阶段，机器人的概念和应用领域正在不断扩大，除了制造环境下的工业机器人，军用机器人、服务机器人等等也获得了长足的发展。
（2）介绍工具材料
机器人课程采用简易机器人材料包进行制作，材料包中共包括24 种零件，组装中需要用到各种功能不同的零件进行组合搭建。各零部件的功能介绍如下。
单片机电路板、 伺服电机（马达）、 传感器、连杆、曲柄、转向板、 轴套、销
在学生基本了解零部件的名称及功能后，由教师向学生演示几种常用的基本操作，如连杆与销的插接、转向板、主板和连杆的组
合等。示范结束后，由学生进行尝试探究，自主地进行拼接制作，探索零部件的自由组合方法。
（3）主体结构的搭建
（4）软件编程
①软件的基本使用方法
本课程机器人使用的是一款简易机器人编程软件。
②程序的下载步骤
（5）机器人比赛
比赛共分两项，分别为机器人竞速赛和机器人相扑赛。
两项赛事都采用同一模式进行。首先给出 15 分钟准备时间，由小组交流合作，进行机器人改装，然后由各组推举一名代表,抽签分组参加淘汰赛，两两对决,最终决出冠亚季军。
在调试过程中，教师全程巡视，对出现问题的小组及时予以指导。
最后由比赛成绩优秀的学生将自己的机器人展示给大家，并向同学们讲解机器人的优缺点及组装技巧，由其他同学评价，最终教师进行点评。
3. 成果展示
经过组装设计，每组学生手中都有成型的参赛机器人作品。请学生自愿上台展示机器人并向其他同学讲解其功能和用途。教师在学生展示结束后，要给予学生作品评价。
4. 活动评价
教师评价、学生评价
5. 拓展延伸
向学生展示国内外研发的一些新型机器人，让学生体验到机器人技术的魅力所在。同时通过引导，让学生了解中国机器人的发展水平，增强学生民族自豪感的同时，也激发学生对科学知识的学习热情。
通过讲解，鼓励同学们发扬实践创新的精神，多尝试多探索，让同学们敢于、乐于探索科技领域。另外，将情感教育寓于教学过程中，让学生更深刻地体会到科学严谨的重要性。
【活动反思】
对于教学内容的把握，要根据不同班级不同学生的实际情况适时进行调整，尤其是对于机器人编程环节，要根据学生对电脑使用的熟练程度以及对软件的掌握，将任务及时调整到适合多数学生的
难度，将更有利于课程环节的顺利进行以及课堂氛围的把控。另外，对于课程中竞赛环节的设置，需在比赛进行前着重强调纪律问题，允许适当的小组讨论和比赛中加油助威，但禁止大声喧哗，以保证正常秩序。最后，有鉴于不同学生对机器人课程的了解程度和兴趣的不同，可以利用微课程让学生提前了解本门课，既减轻了课程压力，也更有利于制定更具针对性和实效性的课程方案。