最新 基于核心素养的初中机器人教材设计思路解析-精品
初中信息技术川教九年级下册 机器人简介 机器人简介教案
《机器人简介》教学设计一、教材分析：本课内容参考川教课标版《初中信息技术》九年级下册第一课《机器人简介》，是初中信息技术课程里，机器人及其应用的第1课。
本课内容有：认识机器人、机器人的发展、机器人的应用。
本课的主要任务是让学生了解机器人的基本知识，激发学生对机器人的探究热情。
二、学情分析：本课教学对象是九年级的学生，学生的逻辑思维能力，判断能力和好奇心都较强。
但学生对机器人的了解还仅局限于科幻影视，《机器人简介》对学生来说是崭新的，学习存在相当难度，教学中教师应充分利用学生对机器人的浓厚兴趣和好奇心善加引导，以取得较好的教学效果。
三、教学目标：通过学习，让学生认识到“机器人”是20世纪人类最伟大的发明之一，随着科学技术的进步，新技术的出现还将促进“机器人”更快的发展。
1、知识目标：了解机器人的概念、基本组成、发展趋势。
2、技能目标：培养学生生活中合理运用机器人解决各类问题的能力，信息归纳、再生能力。
3、情感目标与价值目标：激发学生对机器人的兴趣，培养学生关心科学，热爱科学，勇于探索创新的精神，鼓励学生设计生活中的机器人。
四、教学重点与难点：教学重点：机器人的概念、应用、基本组成、发展趋势教学难点：机器人的概念、基本组成、发展、如何合理利用机器人。
五、教学方法：情景设置法、分组讨论法、探究分析法。
六、教学准备：硬件：网络教室。
软件：教师授课前在网上搜索“机器人”的相关视频等教学素材。
课堂中利用“机器人”的视频引入新课，利用PPT课件对本课内容进行介绍讲解，完成机器人的概念、发展、基本组成、未来应用领域的教学。
用视频、图片营造课堂氛围。
七、教学过程：课后反思：本节课我利用情景设置激发了学生的学习兴趣，将学生对电影人物中的角色代入课堂，我觉得这点的设置很好效果也很明显，但是在实际上课的过程中也发现了本节课的不足。
1、学生对一些古代的机器人不是很了解，导致在提问和讨论的时候学生的热情不是很高。
2、观看完我这节课的视频后，我的语速还是较快，学生可能不是很能跟上我的节奏，这点也需改进。
全国苏科版初中信息技术九年级全册第一单元第1节1《机器人的定义》教学设计
全国苏科版初中信息技术九年级全册第一单元第1节1《机器人的定义》教学设计一、教学内容分析本节课的主要教学内容是《机器人的定义》。
本节课属于全国苏科版初中信息技术九年级全册第一单元第1节，主要介绍了机器人的基本概念和分类。
具体内容包括机器人的定义、发展历程、主要分类以及未来发展趋势等方面的知识。
教学内容与学生已有知识的联系：在之前的学习中，学生已经掌握了计算机的基本操作和互联网的应用，对信息技术领域有一定的了解。
本节课通过介绍机器人的定义和发展历程，引导学生了解机器人技术的基本概念，为后续学习机器人的组成、控制和应用打下基础。
同时，通过介绍机器人的分类和未来发展趋势，激发学生对机器人技术的兴趣，培养学生的创新意识和科技素养。
二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的信息技术核心素养，主要包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任四个方面。
首先，在信息意识方面，通过介绍机器人的定义和发展历程，使学生对机器人技术有初步的了解，激发学生对信息技术领域的兴趣。
其次，在计算思维方面，通过分析机器人的组成和控制原理，培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。
再次，在数字化学习与创新方面，通过介绍机器人的未来发展趋势，激发学生的创新意识，培养学生的创新能力。
最后，在信息社会责任方面，通过引导学生了解机器人技术在生活中的应用，使学生认识到信息技术对人类社会的影响，培养学生正确的信息伦理观念。
三、学情分析本节课的教学对象为九年级学生，他们已经具备了一定的信息技术基础，对计算机和互联网有一定的了解。
然而，在机器人的认知上，学生可能存在一定的局限性，对于机器人的定义、分类和发展趋势等方面的知识可能不够清晰。
因此，在教学过程中需要注重从学生的实际出发，采用生动有趣的教学方法，帮助学生建立对机器人的基本认识。
从知识层面来看，学生已经掌握了计算机的基本操作和互联网的应用，但对于机器人的具体概念和应用可能了解不多。
因此，在教学过程中需要注重对机器人的定义、分类和发展趋势等方面的知识进行详细讲解，帮助学生建立对机器人的基本认识。
基于核心素养的初中机器人教材设计思路解析
1初中机器人教材的功能初中机器人教材的主要功能是培养学生的核心素养，提高学生的创新能力、解决问题能力及计算思维能力等，使学生能够更好地适应未来社会发展的需求。
2教材设计基本原则（1）教材设计以学生为中心：通过参与机器人活动，深入探究机器人设计、编程及应用，培养学生解决实际问题的能力。
（2）教材设计以综合素质为基础：在探究、实践机器人项目的过程中，引导学生大胆探索，培养学生的想象力、联想力，实现原创性思维，以此提高学生学习机器人和创新能力。
（3）教材设计以多元学科思维为基础：机器人课程不仅要学习机器人本身的知识，还要跨越其它学科，引入力学、电子技术、计算机等知识，使学生学会能力拓展及综合运用，进而实现多元学科思维和综合能力拓展的有效学习。
3教材设计的重点（1）设计有针对性的课程：要让学生在有限的套件内突出重点设计，如经典机器人、Lightning Robot、可穿戴机器人、情境式机器人等，这样可以帮助学生更深入的了解机器人，充分运用机器人技术来解决问题。
（2）引入多元学科交叉思维：课程设计要充分使用机器人技术实现传感器应用、声控应用、语音导航应用等，可以引入多元学科进行设计，以实现创新性思维和拓展能力的训练。
（3）注重机器人项目实践：除了侧重理论学习外，教材设计要尽可能注重机器人项目的实践，让学生在实践中体现学习效果，通过反复实践、不断调试，进行创新性设计，同时锻炼学生的创新思维、动手能力等。
4教学方法（1）建构主义：通过机器人活动，让学生亲身参与，以自主学习和探究的方式来获取教育，建立学习理论体系，主动掌握知识；（2）小组合作教学：让学生以小组的形式进行课堂探究、分享协作，充分发挥积极性与互动性；（3）电脑辅助教学：让学生在电脑的辅助下，来调试机器人的程序，实现建立机器人，熟练使用机器人，通过机器人来实现任务自动化操作，提高学习效率。
2023年《机器人》教案
2023年《机器人》教案2023年《机器人》教案1教学目标：1.知识目标：了解机器人各部分的功能和组成；了解机器人编程的环境和界面。
2.能力目标：学习操作和控制机器人的一般过程。
3.情感目标：培养学生的想像能力和对学习机器人的兴趣。
教学重点：学习控制机器人的一般过程。
教学难点：程序的编写、下载、调试和运行。
课时安排：2－3课时。
课前准备：一段舞蹈或音乐程序（教师演示操作过程）。
教材分析：本课主要有两大块内容：进一步深入了解和学习机器人的一般硬件特征和软件组成；掌握操作课堂教学机器的一般步骤。
学生对机器人的硬件结构已经有了比较多的了解和学习，老师可以适当作一些演示和讲解，同时要引导学生，光有硬件结构的机器人还是不能正常工作的，还需要有机器人能读懂的程序。
展开介绍机器人配套软件的重要性、界面、图标等方面内容，再过渡到课堂教学机器人的一般操作过程和方法，把前面两部分综合起来，完成一个范例程序的下载、调试和运行。
教学建议：根据不同的教学机器人和学生的`信息技术水平情况，本节内容可以进行重新编写和整合。
可以先在机房对机器人编程软件界面进行单独介绍和学习，尝试编写一段小程序，再进行机器人实践操作。
也可以先讲解机器人的硬件结构，让学生有针对性地找一找，认一认“机器人大脑、传感器、执行器”等，学习机器人的编程软件。
本课要重点介绍教学机器人的操作步骤和方法，特别是在机器人软硬件的结合方面，应根据学生的信息技术能力基础，由简到难，逐步推进。
一般可以让学生下载一段范例程序并尝试运行，观察学生的学习效果，有针对性地加以指导。
练习建议：1.观察教学机器人，进行一些简单的组合、分拆活动，让学生来说一说机器人的各部件名称和作用。
要求组内成员找到机器人各部件的名称和作用以后，互相说一说，并作适当的记录。
2.上机作业：按照机器人操作步骤和方法，下载一个教师提供的程序，并能够让机器人现场运行，想一想，这个程序是用来干什么的？在全体基本完成的基础上，对那些学有余力的学习小组，教师可作进一步的指导，对范例程序作一些修改。
1.1识机器人教学设计2023—2024学年川教版(2019)初中信息技术九年级下册
2.讲授：讲解机器人的定义、分类、原理等知识，让学生对机器人技术有一个全面的了解。
3.活动：组织学生进行小组讨论，探讨机器人在未来生活中的应用，培养学生的创新思维和团队合作能力。
4.总结：回顾本节课所学内容，强调机器人技术对社会发展的重要作用，激发学生进一步学习信息技术的热情。
互动探究：
设计小组讨论环节，让学生围绕机器人问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。例如，讨论“机器人在未来生活中的应用前景”。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。例如，讨论“机器人技术的发展对人类社会的影响”。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验机器人知识的应用，提高实践能力。例如，组织学生进行机器人编程比赛，锻炼学生的编程能力。
2.根据学生的反馈，调整教学策略，提高教学效果。
3.关注机器人领域的最新动态，不断更新教学内容，提升自身的专业素养。
教学资源准备
1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。提前准备足够数量的教材，以便在课堂上分发给学生。此外，还可以为学生提供一些补充阅读材料，以加深他们对机器人技术的理解。
3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性。在本节课中，可能需要准备一些简单的机器人模型或套件，供学生进行实践操作。同时，还需要准备一些工具和材料，以便学生在实验过程中进行组装和调试。在准备实验器材时，要确保器材的质量和安全性，避免对学生造成伤害。
4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。为了方便学生进行小组讨论，可以在教室中设置一些分组讨论区，每个讨论区配备足够数量的桌椅。此外，为了方便学生进行实验操作，可以在教室中设置一些实验操作台，每个操作台配备必要的实验器材和工具。在布置教室时，要考虑学生的安全和舒适，确保教室环境整洁、通风良好。
《设计我们的机器人》 说课稿
《设计我们的机器人》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《设计我们的机器人》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《设计我们的机器人》是一门融合了科学、技术、工程、数学等多学科知识的综合性课程。
本节课旨在引导学生了解机器人的基本组成和工作原理，激发学生的创新思维和实践能力，培养学生解决实际问题的能力。
教材内容丰富多样，通过实例展示、原理讲解和实践操作等环节，逐步引导学生掌握机器人设计的基本知识和技能。
同时，教材还注重培养学生的团队合作精神和创新意识，为学生未来的学习和发展奠定基础。
二、学情分析本节课的教学对象是具体年级的学生。
这个阶段的学生具有较强的好奇心和求知欲，对新鲜事物充满兴趣。
他们已经在之前的学习中积累了一定的科学知识和动手能力，但对于机器人设计这一领域还比较陌生。
在思维方面，学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于复杂的概念和原理需要通过具体的实例和实践来理解。
此外，学生在团队合作和沟通方面还需要进一步的引导和培养。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）学生能够了解机器人的定义、分类和应用领域。
（2）掌握机器人的基本组成部分，如传感器、控制器、执行器等。
（3）学会使用简单的工具和材料设计并制作一个简单的机器人模型。
2、过程与方法目标（1）通过观察、分析和讨论，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）在设计和制作机器人的过程中，提高学生的动手实践能力和创新能力。
（3）通过小组合作，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对机器人技术的兴趣和热爱，培养学生的科学精神和创新意识。
（2）让学生体验到成功的喜悦和成就感，增强学生的自信心。
（3）培养学生的社会责任感，引导学生关注科技发展对社会的影响。
四、教学重难点1、教学重点（1）机器人的基本组成和工作原理。
《第8节 机器人初步知识》教学设计教学反思-2023-2024学年初中信息技术北师大版八年级下册
《机器人初步知识》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：学生能够了解机器人的基本观点、分类和应用，掌握机器人的基本结构和工作原理。
2. 过程与方法：通过实践操作，学生能够熟悉机器人的组装和编程过程，掌握简单的编程技巧。
3. 情感态度价值观：培养学生的创新认识和实践能力，激发学生对机器人技术的兴趣。
二、教学重难点1. 教学重点：机器人的基本结构和工作原理，机器人的组装和编程实践。
2. 教学难点：机器人的编程技巧，引导学生自主探究和实践。
三、教学准备1. 准备教学用具：机器人模型、组装工具、编程软件等。
2. 制作课件和教案：包括机器人的基本观点、分类、结构和工作原理等内容。
3. 安排实践环节：让学生在教室上进行机器人的组装和编程实践，引导学生自主探究和实践。
4. 准备教学视频：提供相关的教学视频，帮助学生更好地理解机器人的工作原理和应用。
四、教学过程：（一）导入新课1. 展示机器人图片，介绍机器人的发展史和应用领域。
2. 提问：你们了解机器人吗？你们见过哪些类型的机器人？3. 引导学生讨论，分享自己对机器人的认识和感受。
4. 教师总结，引出本课主题——机器人初步知识。
（二）新课教学1. 讲解机器人的基本观点和分类。
2. 介绍机器人的组成结构，包括机械、电子、传感器等方面。
3. 详细讲解机器人的运动原理和控制方式，包括关节型、轮型、自主型等。
4. 介绍机器人的编程语言和编程环境，如Python、Scratch等。
5. 展示一些简单的机器人编程案例，引导学生了解编程的基本思路和方法。
6. 讲解机器人的应用领域和未来发展趋势。
（三）实践活动1. 分发机器人模型和相关材料，组织学生动手操作和组装。
2. 引导学生根据所学知识，尝试编写简单的控制程序，控制机器人的运动。
3. 组织小组讨论，分享实践过程中的经验和问题。
4. 教师点评和指导，帮助学生改进和完善。
（四）教室小结1. 总结本课所学的机器人初步知识和技能。
基于学科核心素养的初中信息科技教学设计策略——以“走进人工智能”为例
经验交流基于学科核心素养的初中信息科技教学设计策略———以“走进人工智能”为例文|禹荣学《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》明确指出，信息科技教学应重点围绕学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四大核心素养实施。
信息科技作为初中生必修课程之一，不仅关注学生对计算机知识与操作技能的掌握，而且要求学生形成信息科技核心素养。
目前，从我国初中学校的信息科技教学情况来看，大多存在对学生信息科技核心素养关注度不够的情形，普遍重知识与技能学习，忽略信息科技核心素养培养。
对此，为更好地培养学生的信息科技核心素养，本文从落实新课标精神出发，以“走进人工智能”为课堂教学实例，提出具体的教学设计方法与理念，旨在促进学生信息科技核心素养发展。
一、立足实际，做好教材与学情分析人工智能是初中信息科技课程的重点内容。
目前，无论是人教版的信息科技课程，还是苏教版或其他地方教材版本的信息科技课程，从初一或初二开始就已经涉及人工智能的知识板块。
虽然总体上占比有限，但却是学生初步认识与了解人工智能的重要途径。
（一）教材分析本次教学实例为由广东科技出版社出版、中山信息科技教材编写组编写的信息科技八年级下册第二单元第三节“走进人工智能”。
该板块内容以讲解人工智能概念、人工智能研究的基本内容、人工智能的应用案例、人工智能的应用实现等知识为主。
根据新课标精神与教材的要求，初中阶段不要求学生掌握人工智能的专业操作技术，也不要求学生掌握人工智能的应用方法，但是重点强调学生对人工智能的正确认识、应用案例与原理的了解，同时能科学辩证地认识人工智能与人类的关系，树立正确的人工智能观，爱上人工智能，乐于探究人工智能。
（二）学情分析人工智能的知识是初中生首次接触。
虽然小学信息科技课程中开展了一些人工智能教学，但是学生对人工智能的掌握仅局限于人工智能的概念科普，超过80%的初中生都不能够全面、正确地了解人工智能的技术类型，尤其是人工智能的实现案例与原理。
全国泰山版初中信息技术九年级下册第一章第二节《机器人的身体结构》教学设计
5.学生通过动手实践，掌握了机器人的组装和调试方法，提高了实践素养。
6.学生通过学习机器人技术，了解科技发展对社会的影响，培养了人文关怀和社会责任感，体现了人文素养的培养。
7.学生通过本节课的学习，对机器人技术有了更深入的了解和认识，能够运用所学知识分析和解决实际问题，提高了技术应用能力。
情感升华：结合机器人内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。鼓励学生分享学习机器人的心得和体会，增进师生之间的情感交流。
（六）课堂小结（预计用时：2分钟）
布置作业：根据本节课学习的机器人内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。
学生学习效果
1.学生能够理解机器人技术的基本原理，掌握机器人的硬件组成和各部分功能，并能运用科学方法分析和解决实际问题，体现了科学素养的培养。
2.学生通过学习机器人的编程知识，掌握了信息处理的基本方法，能够运用编程语言表达创意，培养了信息素养和表达素养。
3.学生通过小组合作学习，学会与他人沟通、交流，培养了团队合作精神，提高了协作素养。
5.重点难点：团队合作与沟通。
解决办法：在小组合作学习中，教师关注学生之间的交流与协作，指导学生学会有效沟通、分工与合作。组织小组展示和评价，让学生在实践中提高团队合作能力。
教学资源准备
1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料，即全国泰山版初中信息技术九年级下册。在上课前，检查学生是否携带教材，并提醒学生提前预习本节课的内容。
5.思维素养：学生通过本节课的学习，能够培养逻辑思维、创新思维和批判性思维，学会运用多种思维方式分析和解决问题。
全国苏科版初中信息技术八年级全册第二篇第二单元第1节《认识学生机器人》教学设计
1. 重点：学生机器人操作和编程知识的学习。
解决方法：通过实际操作和案例分析，使学生能够直观地理解机器人编程的原理和操作方法。
突破策略：提供丰富的教学资源，如教学视频、操作手册等，让学生在课前进行预习和练习，提高课堂效率。
2. 难点：理解机器人技术对社会发展的影响。
解决方法：通过小组讨论和案例分析，让学生从实际生活中寻找机器人技术的应用实例，加深对机器人技术对社会发展的认识。
教师备课：
深入研究教材，明确学生机器人操作和编程的教学目标和重难点。
准备教学用具和多媒体资源，包括PPT演示、教学视频、编程工具等，确保教学过程的顺利进行。
设计课堂互动环节，如小组讨论、编程实践活动等，提高学生学习学生机器人编程的积极性。
（二）课堂导入（预计用时：3分钟）
激发兴趣：
提出问题或设置悬念，如“为什么我们需要学习学生机器人编程？”、“学生机器人编程有哪些实际应用？”引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入学生机器人编程学习状态。
1. 学生机器人的定义和功能：
- 学生机器人是指专门为学生设计的，用于学习和实践编程、机器人技术的教育设备。
- 学生机器人通常具有编程接口、传感器和执行器等基本组件，可以完成各种简单的编程任务和实验。
2. 学生机器人的组成：
- 硬件部分：包括控制器、传感器、执行器等，是学生机器人的物理基础。
- 软件部分：包括编程语言、开发环境和程序等，是实现学生机器人功能的关键。
1. 提高学生参与度：通过设计更具趣味性和互动性的教学活动，激发学生的学习兴趣和主动性，提高他们的参与度。
2. 个性化教学：针对学生的不同学习水平和兴趣，提供个性化的教学资源和指导，帮助学生根据自己的节奏掌握知识。
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基于核心素养的初中机器人教材设计思
路解析
机器人教学能够有效培养学生的动手实践能力、问题解决能力以及创意设计能力。
一直以来，笔者致力于中小学机器人的普及工作，并于2015年初承担了河北省小学和初中机器人电子教材（以下简称“冀教版”）的开发任务。
本文以冀教版八年级下册《机器人》为例，阐述初中机器人教材的设计思路及特点。
本册教材采用Arduino开源硬件板和Ardublock图形化编程环境，共计20课时，其中第15～20课时为可选课时。
目标定位：核心素养学科核心素养可分为三个层次：双基层，以基础知识和基本技能为核心；问题解决层，以解决问题过程中所获得的基本方法和基本态度为核心；学科思维层，指在系统的学科学习中通过体验、认识及内化等过程逐步形成相对稳定的思考问题、解决问题的思维方法和价值观。
以核心素养的三层结构为指引，笔者试图将上述核心素养渗透于教材中，详情见下页表1。
内容选择：知行并举
机器人教育强调学生的自主实践，因此更适合以项目的形式来组织教学。
与项目教学相对应，项目化的教材要求每节课以项目的形式组织，并整合完成项目所需的理论知识，因此其本质上体现了知行并举的内容选择和组织思路。
在本册教材中，在两个层面上体现了知识与能力的整合。
一是知识的单列与项目的映射。
在每个项目中，根据项目任务分析，形成一个专门的模块“基础知识与基本技能”。
此模块并非孤立存在，在后继具体的实践中将直接运用该模块中的知识，因此与具体的项目实践有着紧密的联系（映射），只是为了方便描述和学习，将其“切片”出来作为一个重点内容，列出了一些较具代表性的课时（如下页表2）。
二是问题引入与知识内化。
在“基础知识与基本技能”模块，知识的呈现不是直白的描述，而是基于问题和实践循循善诱，以序列小问题的分析和解决不断强化这些关键的知识和技能的掌握。
例1：第8课《声控风扇》中“基础知识和基本技能”节选。
【基础知识】PWM模式控制电机的针脚分配；设置电机模块和模拟声音传感器的功能及使用方法。
【基本技能】利用PWM模式和设置电机模块来控制电机的转动；利用模拟声音传感器收集声音信号。
【问题分析与知识引入】制作声控风扇的关键是风扇的驱动和声音的检测。
扇叶安装在直流电机上，因此风扇的驱动需要由电机控制，声音的检测则可使用模拟声音传感器。
继而在“基础知识与基本技能”中引出直流电机与模拟声音传感器的功能及使用方法。
【知识应用】在ArduBlock中利用“PWM模式”和“设置电机模块”控制电机的转动，参考程序如图1和图2所示。
在ArduBlock中利用串口监视器监测模拟声音传感器的输入值，参考程序如图3所示。
【问题分析与知识内化】（1）将图1程序中的去掉，会有什么现象？（2）将图2程序中的电机速度200改为-100，观察风扇转动有何变化？【案例解读】在第1个问题中，引导学生思考针脚4对测试结果的影响，以此强化学生对PWM模式下针脚4所对应功能的理解；在第2个问题中，提供了教材中原有程序的变式，若设置电机模块中的速度值为负，则电机转动方向为反转，从而使学生能够灵活设置电机模块中的值来控制风扇的转动。
内容组织：聚类思想本册教材主要以聚类化的思想来组织教学内容，从而完成整体框架和章节结构的设计。
聚类化课程。