《8.2 探寻机器人》教学设计　-2023-2024学年中职信息技术高教版基础模块下册

《・探寻机器人》教学设计学年中职82-2023-2024信息技术高教版基础模块下册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容为《探寻机器人》，包括机器人的定义、分类、应用

1.

8.2领域以及机器人编程基础，结合中职信息技术高教版基础模块下册教材，重点讲解机器人的基本原理、操作方法和编程技巧教学内容与学生已有知识的联系学生在之前的学习中已经了解了计算机硬件、

2.软件及编程基础，本节课将机器人技术与学生已有知识相结合，使学生在掌握计算机技术的基础上，进一步了解机器人的应用和发展趋势，为后续学习打下基础教材中涉及到的机器人编程实例，将与学生已掌握的编程知识相衔接，提高学生的实际操作能力核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生的信息意识、计算思维和创新实践能力通过学习机器人的定义、分类和应用，学生将提高对信息技术在实际生活中的应用敏感度，培养解决复杂问题的逻辑思维和创新能力同时，通过机器人编程的实践操作，学生将学会运用所学知识解决实际问题，增强团队协作和问题解决的核心素养教学难点与重点教学重点

1.

①机器人的基本概念和分类，包括不同类型机器人的特点和应用场景

②机器人编程的基本原理和方法，以及如何通过编程控制机器人的运动和功能教学难点

2.

①机器人硬件与软件的交互原理，理解传感器、控制器和执行器之间的协作关系

②编程过程中逻辑思维和算法的设计，如何通过编程实现机器人的复杂动作和决实际问题学生小组讨论

4.

①讨论主题与机器人相关的热点话题或未来发展趋势

②讨论内容现状、挑战、解决方案和创新性想法

③讨论成果总结讨论要点，提出改进建议课堂展示与点评

5.

①展示内容小组讨论成果，包括主题、现状、挑战及解决方案

②点评环节其他学生和教师提问和点评，促进互动交流

③总结反馈教师总结各组的亮点和不足，提出改进方向课堂小结

6.

①回顾内容本节课的主要知识点和技能

②强调意义机器人技术的重要性和应用价值

③课后作业巩固学习效果，提高实际操作能力课堂提问在讲解机器人基础知识时，我会通过提问的方式检验学生对概念的理解程

1.度，如“请解释一下什么是机器人？”观察在学生进行机器人编程实践时，我会观察他们的操作过程，及时发现并解

2.决他们在编程中遇到的问题测试在课程结束时，我会进行一次小测试，检验学生对本节课知识点的掌握情

3.况，如“请列举三种机器人的应用领域”

二、作业评价批改对学生的课后作业进行认真批改，重点关注他们对知识点的理解和应用能

1.力.点评在作业批改后，我会对学生的作业进行点评，指出他们的优点和不足,并2提供改进建议反馈及时将作业评价反馈给学生，鼓励他们继续努力，提高学习效果

3.任务教学资源软硬件资源机器人教学套件、计算机、编程软件

1.课程平台校园网络教学平台

2..信息化资源多媒体教学课件、在线教学视频3教学手段小组讨论、编程实践、案例分析

4.教学过程设计导入新课（分钟）

1.5目标引起学生对机器人的兴趣，激发其探索欲望过程开场提问“你们知道机器人是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”展示一些关于机器人的图片或视频片段，让学生初步感受机器人的魅力或特点简短介绍机器人的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础机器人基础知识讲解（分钟）

2.10目标让学生了解机器人的基本概念、组成部分和原理过程讲解机器人的定义，包括其主要组成元素或结构详细介绍机器人的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解机器人案例分析（分钟）

3.20目标通过具体案例，让学生深入了解机器人的特性和重要性过程选择几个典型的机器人案例进行分析，如工业机器人、服务机器人等详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解机器人的多样性或复杂性引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用机器人技术解决实际问题小组讨论让学生分组讨论机器人的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议学生小组讨论（分钟）

4.10目标培养学生的合作能力和解决问题的能力过程将学生分成若干小组，每组选择一个与机器人相关的主题进行深入讨论，如机器人的伦理问题、机器人的智能化程度等小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果课堂展示与点评（分钟）

5.15目标锻炼学生的表达能力，同时加深全班对机器人的认识和理解过程各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向课堂小结（分钟）

6.5目标回顾本节课的主要内容，强调机器人的重要性和意义过程简要回顾本节课的学习内容，包括机器人的基本概念、组成部分、案例分析等强调机器人在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用机器人技术布置课后作业让学生撰写一篇关于机器人的短文或报告，以巩固学习效果拓展与延伸提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

1.-《机器人技术与应用》-《智能机器人原理与技术》-《机器人编程入门》-《机器人伦理与法律问题研究》-《机器人产业发展报告》鼓励学生进行课后自主学习和探究

2.-研究不同类型的机器人（如工业机器人、服务机器人、仿生机器人等）的工作原理和应用场景-探索机器人编程语言（如、、等）的基本语法和编程技巧Python C++ROS-分析机器人在不同行业（如医疗、教育、制造业等）的应用案例，探讨其对行业的影响-思考机器人与人类工作者的协作模式，以及机器人在未来劳动市场中的角色-学习机器人的感知系统，包括视觉、听觉、触觉等传感器的工作原理和应用-研究机器人控制系统的设计，包括运动控制、路径规划、智能决策等-探究机器人与人工智能的结合，了解人工智能在机器人中的应用，如机器学习、深度学习等-阅读有关机器人伦理的文献，讨论机器人在社会中的道德和法律问题-参与线上机器人社区，与其他机器人爱好者交流心得，共同学习进步-观看机器人相关的纪录片或讲座，扩大知识视野-实践机器人编程项目，将所学知识应用于实际问题中，锻炼解决问题的能力-设计并制作一个简单的机器人模型，了解机器人硬件组装和调试过程-参加机器人竞赛或挑战，将理论知识转化为实际操作经验-关注机器人技术的最新发展动态，了解行业趋势和未来发展方向教学反思与改进在完成《探寻机器人》这一节课的教学后，我进行了一系列的反思活动，以便评

8.2估教学效果并识别需要改进的地方通过观察学生的反应、收集学生的反馈以及自我评估，我发现了一些值得注意的问题首先，学生在机器人基础知识方面的掌握情况良好，但在编程实践环节，部分学生显得有些吃力这可能是因为理论知识和实践操作之间存在一定的差距，学生在实际操作中遇到了预期之外的困难此外，我也注意到在案例分析环节，一些学生对案例的理解不够深入，可能是因为案例的复杂性超出了他们的理解范围为了改进这些问题，我计划采取以下措施增加实践环节的教学时间，确保学生有足够的时间进行编程实践我会在课堂上

1.预留更多的时间让学生动手操作，同时提供更多的实时指导和反馈简化案例分析的难度，选择更贴近学生生活经验或认知水平的案例这样可以帮

2.助学生更好地理解和吸收案例中的知识点，从而提高他们对机器人技术的认识加强课堂互动，鼓励学生提出问题和参与讨论我会通过设计更多互动环节,如小

3.组讨论、问答环节等，来提高学生的参与度和积极性对教学内容进行调整，将一些难以理解的概念和原理通过更直观的方式呈现给学

4.生例如，使用动画、图表或实物模型来帮助学生更好地理解机器人的内部结构和工作原理定期进行教学效果的评估，通过测试、问卷调查等方式收集学生的反馈，及时调

5.整教学策略在未来的教学中，我会将这些改进措施付诸实践我相信通过不断优化教学方法和内容，能够更有效地帮助学生掌握机器人技术的基础知识，并激发他们对这一领域的兴趣我也期待看到学生在机器人编程实践中的进步，以及他们在解决实际问题时的创新思维通过这样的教学反思和改进，我期望能够为学生提供一个更加充实和高效的学习环境课后作业请同学们根据本节课所学内容，完成以下作业简答题请列举机器人的三种应用领域，并简要说明它们在该领域的作用答案

1.机器人的三种应用领域包括工业生产、服务行业和医疗领域在工业生产中，机器人可以自动化完成重复性高、危险或精密的工作；在服务行业，机器人可以提供接待、导览等服务；在医疗领域，机器人可以辅助医生进行手术、康复治疗等分析题分析以下案例中机器人的功能和优势

2.案例某医院引入了一台手术辅助机器人，该机器人可以精确地执行手术操作，减少手术创伤，提高手术成功率答案手术辅助机器人具有以下功能和优势精确度高，可以减少手术创伤和并发症；稳定性好，不会因为疲劳等原因影响手术效果；操作简便，医生可以更容易地完成复杂手术编程题编写一个简单的机器人控制程序，使机器人能够在一定范围内自主

3.避障答案以下是一个简单的机器人避障程序示例python#导入相关库import RPi.GPIO asGPIOimport time#设置模式GPIOGPIO.setmodeGPIO.BCM#设置超声波传感器和电机控制引脚trigger=17echo=27motor=22#设置方向GPIOGPIO.setuptrigger,GPIO.OUTGPIO.setupecho,GPIO.INGPIO.setupmotor,GPIO.OUT#定义测量距离的函数def measure_distance:GPIO.outputtrigger,Truetime.sleep

0.00001GPIO.outputtrigger,Falsewhile GPIO.inputecho==0:二pulse_start time.timewhile GPIO.inputecho==1:pulse_end=time.timepulse_duration=pulse_end-pulse_start distance=pulse_duration*17150return distance#主循环while True:distance=measure_distanceif distance30:#停止电机GPIO.outputmotor,GP1O.LOWelse:#启动电机GPIO.outputmotor,GPIO.HIGHtime.sleep

0.

5、、、.思考题请思考机器人编程中可能遇到的困难，并提出解决方法4答案机器人编程中可能遇到的困难包括理解复杂的编程语言、算法设计、硬件与软件的交互等解决方法多阅读相关资料，参加线上或线下的编程培训课程，向有经验的程序员请教；在学习编程时，逐步掌握算法设计的方法和技巧；了解硬件与软件的交互原理，进行实际操作和调试设计题请设计一个简单的机器人控制系统，使其能够在收到指令后，按照指定

5.路线行进答案以下是一个简单的机器人控制系统设计示例、python#导入相关库import RPi.GPIO asGPIOimport time#设置模式GPIOGPIO.setmodeGPIO.BCM#设置电机控制引脚motor_left_forward=17motor_left_backward=27motor_right_forward=22motor_right_backward=23#设置方向GPIOGPIO.setupmotor_left_forward,GPIO.OUTGPIO.setupmotor_left_backward,GPIO.OUT GPIO.setupmotor_right_forward,#定义电机控制函数GPIO.OUT GPIO.setupmotor_right_backward,GPIO.OUT defmove_forward:GPIO.outputmotor_left_forward,GPIO.HIGHGPIO.outputmotor__left_backward,GPIO.LOW GPIO.outputmotor_right_forward,GPIO.HIGH GPIO.outputmotor_right_backward,GPIO.LOW defmove_backward:GPIO.outputmotor_left_forward,GPIO.LOWGPIO.outputmotor_left_backward,GPIO.HIGH GPIO.outputmotor_right_forward,GPIO.LOW GPIO.outputmotor_right_backward,GPIO.HIGH defturn_left:GPIO.outputmotor_left_forward,GPIO.LOWGPIO.outputmotor_left_backward,GPIO.HIGH GPIO.outputmotor_right_forward,GPIO.HIGH GPIO.outputmotor_right_backward,GPIO.LOW defturn_right:GPIO.outputmotor_left_forward,GPIO.HIGH GPIO.outputmotor_left_backward,GPIO.LOW GPIO.outputmotor_right_forward,GPIO.LOWGPIO.outputmotor_right_backward,GPIO.HIGH defstop:GPIO.outputmotor_left_forward,GPIO.LOW GPIO.outputmotor_left_backward,GPIO.LOWGPIO.outputmotor_right_forward,GPIO.LOWGPIO.outputmotor_right_backward,GPIO.LOW#主循环while True:#根据指令执行相应的动作move_forward#向前行驶time.sleep2」#左turn eft转time.sleeplmove_forward#向前行驶time.sleep2#turn_right右转time.sleepl#停止stop、、、time.sleepl内容逻辑关系机器人基础知识

1.

①机器人的定义一种可以执行特定任务的自动化设备

②机器人的组成部分机械结构、控制系统、传感器、执行器等

③机器人的分类工业机器人、服务机器人、仿生机器人等机器人编程基础

2.

①编程语言、、等Python C++ROS

②编程原理逻辑思维、算法设计、编程技巧

③编程实践机器人控制、路径规划、智能决策等机器人案例分析

3.

①案例背景介绍案例的来源和目的

②案例特点分析案例中机器人的功能、性能和应用领域

③案例意义探讨案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用机器人技术解。