青岛版初中信息技术九年级上册教案.docx

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青岛版初中信息技术九年级上册教案

第1课　感测技术概述

教学目标

知识目标

了解感测技术的概念；了解感测技术的地位和作用；掌握传感器的基本原理。

技能目标

能够识别身边的感测技术。

情感、态度与价值观目标

感受感测技术的重要性；培养对于感测技术的学习兴趣。

教学重点

传感器的地位及作用。

教学难点

传感器的基本原理

教学过程

一、导入（１）

从常见的自动门导入新课。

二、新课讲解（15）

（一）什么是感测技术

1、感测技术包括传感器技术、自动检测技术、电子测量技术，主要研究传感器的基本原理、常见电量的测量方法和常见非电量的电测法。

2、检测技术既包括定量的测量，也包括定性的试验。

就被测对象而言，工业上需要测试或检测的量有电量和非电量两大类，非电量种类比电量的种类多得多。

非电量电测法涉及两个基本问题：

一是怎样用传感器将非电量转换为电量，二是怎样对电量进行测量。

因此非电量电测法同传感器技术、电子测量技术是紧密联系、不可分割的。

（二）感测技术的地位和作用

1、测试是人类认识世界和改造世界必不可少的重要手段。

科学的发展和突破是以测试技术的水平为基础的。

2、现代信息技术主要有三大支柱：

一是信息的采集技术（感测技术），二是信息的传输技术（通信技术），三是信息的处理技术（计算机技术）。

3、信息的采集主要是通过感测技术实现的，因此感测技术实质上也就是信息采集技术。

4、现代感测技术是自动检测系统和自动控制系统共用的基础技术，现代感测技术也是自动化技术的重要支柱。

自动检测系统

被测对象－传感器－信息变换处理－显示和记录

自动控制系统

　　　　　　控制器

被测对象－传感器－信息变换处理－显示和记录

（三）传感器技术与信息技术

电五官　　　传感器的工作过程

传感器是将力、热、磁场、电气、超音波等外界的变化善检测出来，并转换成电信号的元件。

传感器是信息采集系统的首要部件，是实现现代化测量和自动控制的主要环节，又是信息社会赖以自下而上和发展的技术基础。

目前，每一项现代科学研究以及人类的日常生活，几乎无一不与传感器和传感器技术紧密联系。

（四）传感器技术发展展望

当前传感器的现状：

1、电五官落后于电脑的

2、许多有竞争力的新产品的开发和技术改造，都离不开传感器。

3、传感器的应用带来了明显的经济效益和社会效益。

4、传感器将会在社会各处领域普及，具有良好的销售前景。

传感器发展的趋势：

1、开发新型传感器

高性能、多功能、低成本、小型化

2、传感器的集成化3、传感器的智能化4、开发智能传感器

三、活动与探索（15）

1、学生例举出生活中需要测量的量，采用什么办法来测量，有没有感测技术在里面？

2、讨论生活中的传感器应用

四、小结（4）

五、作业（10）

1、第3页“练一练”

2、搜集生活中传感器的应用

第2课　感测技术的应用

教学目标

知识目标

了解感测技术在机器人方面的应用；了解感测技术在现实生活中的应用。

技能目标

能够掌握各种传感器的作用。

情感、态度与价值观目标

感受感测技术的重要性；初步建立在现实生活中应用感测技术的意识。

教学重、难点

掌握各种传感器的作用

教学过程

1、导入（１）

举例生活中的感测技术的应用为例，导入新课。

二、讲授新课（１０）

（一）感测技术在实际生活中的应用

1、自动吸排油烟机

工作原理：

利用气敏传感器来检测污染气体的浓度，并且向控制电路传递信号。

2、便携式缺氧监视器

工作原理：

利用没氧传感器来监测氧气的浓度，当氧气浓度低于标准值18%时，蜂鸣器就开始报警。

3、自动烹调湿度检测系统

工作原理：

湿敏传感器安装在烹调设备的排气口，检测烹调食品时产生的湿气。

依据湿度变化来控制烹调过程。

（二）感测技术在机器人方面的应用

1、灭火机器人

机器人灭火比赛

任务：

由计算机和谐控制的机器人在一间模拟平面结构的房间里运动，找到一根燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。

这个竞赛项目模拟现实家庭中机器人处理火警的过程。

燃烧的蜡烛代表房间里的火源，机器人必须尽快找到并扑灭火源。

工作原理：

利用红外线传感器来感测前方是否有障碍物，有则转弯，直到找到火源，利用红外传感器辨别火焰的位置，并使用小型电机风扇吹灭火焰。

2、足球机器人

是以足球为载体的前沿高科技研究和高技术对抗项目，集中反映出一个国家的高科技水平和综合国力。

任务：

机器人在特制的比赛场地中寻找足球，并将球踢入对方球门。

分类：

进攻机器人，防守机器人

工作原理：

3、应用在机器人上的传感器

接触式传感器

　　需要与目标接触才能启动传感器。

接触传感器

滑动传感器

力传感器

非接触式传感器

不需要与被测物接触即可测得目标存在与否。

近接传感器

光传感器

听觉传感器

视觉传感器

三、活动与探究（１０）

　　1、本课由学生先读课文，教师再点拨

　　2、搜集生活中传感器的应用

四、学生上机练习：

（１５）

1、查询灭火机器人比赛

2、查询世界机器人足球运动会

3、查询感测技术在其他领域的应用

4、查资料，利用感测技术设计我们的教室

五、小结（４）

六、作业　（5）

　　设计智能化的黑板并命名

第3课　控制技术概述

教学目标

知识目标

1、了解控制的概念和分类；

2、了解控制技术的作用及其重要性。

技能目标

能够区分程序控制和反馈控制。

情感、态度与价值观目标

1、感受控制技术的价值；

2、培养主动利用控制技术的意识。

教学重点

1、区分程序控制和反馈控制；

2、控制技术的作用及重要性

教学难点

区分程序控制和反馈控制

教学过程

一、导入（２）

蒸汽发动机的发展史来导入。

二、教学过程（１３）

（一）控制与控制技术

1、控制：

2、控制技术：

是效应器官功能的延长。

控制技术的作用是根据输入的指令对外部事物的运动状态实话干预，即信息施效。

（二）控制的分类

1、按控制系统的构成分类

开环控制：

环路开启的控制

随着时间的推移，信号只能向右方流动。

―――控制器－控制对象――

闭环控制：

环路闭合的控制。

随着时间的推移，存在着信号从右到左的逆向流动

―――控制器－控制对象――

2、按控制对象的种类分类

程序控制：

让一个事件按照自己的意愿进行下去的过程。

程序控制包括顺序控制、条件控制和时间控制。

反馈控制：

利用反馈的原理来进行管理控制的一种控制方式。

在反馈控制系统中，既包含由输入到输出的信号前向通路，也包含从输出端到输入端的信号反馈通路，两者组成一个闭合的回路。

因此，反馈控制系统又称为闭环控制系统。

反馈控制的普遍应用

反馈控制在人体中的应用

教学过程

企业管理

三、活动与探究（１０）

本课两种控制系统的分类较难区分，学生先阅读全文，师点拨难点，以事例讲解。

抓住两种反馈的关键。

如反馈控制是在控制过程中不断修正，最后达到目标。

画图法较有效。

四、学生上机练习（１０）

教师巡回辅导

组织各组讨论，将其成果分别展示

练习内容：

1、查询反馈控制的应用

2、查询程序控制的应用

3、查询反馈控制和程序控制的区别

五、小结（４）

六、作业（6）

画出人体体温保持恒定的控制流程图

第４课　控制技术的应用

教学目标

知识目标

了解控制技术在工业、农业等领域的应用。

技能目标

能够主动利用身边的控制技术。

情感、态度与价值观目标

1、体验控制技术的巨大作用；

2、树立开发新的控制技术的远大理想。

教学重点

控制技术在工业、农业等领域的应用

教学难点

控制技术在工业、农业等领域的应用

教学过程

一、复习与导入（２）

控制的分类与区别

二、讲解新课（13）

（一）工业自动化

工业自动化是指用自动装置或系统控制来管理生产设备及生产过程。

从20世纪40年代，人们开始分散式测量仪表和控制装置进行单参数自动调节，取代了传统的手工操作。

20世纪50年代

20世纪60年代

20世纪70年代

CAD　计算机辅助设计

CAM　计算机辅助制造

CAS　计算机集成制造系统

（二）农业自动化

1、环境控制自动化

指的是家禽家畜的饲养环境控制和植物生产环境的控制，可以实现提高生产率和节能的双重目的。

2、果实筛选自动化

3、喷灌自动化

4、水库灌区管理自动化

（三）办公自动化

本质就是利用现代科学技术和各种自动化机器设备来有效地处理和运用种类办公信息，提高办公效率。

办公自动化设备：

文字处理机、打印机、传真机、复印机、缩微存储设备、电子会议系统、电子邮政、文件自动阅读机和计算机翻译系统等。

办公自动化设备加快了信息的采集、加工处理以及传递和交换的过程。

（四）家庭自动化

利用计算机、传感器及各种电子电气设备实现家庭环境、生活、信息、医疗保健、家庭财务、文化娱乐等活动的全面自动控制。

三、活动与探索（10）

工业自动化，特别是农业自动化对农村学生来说联系颇多，这里费着口舌是应该的，让学生明白农业自动化的应用过程。

四：

学生练习：

（10）

1、查询控制技术在工业自动化中应用

2、查询控制技术在农业自动化中应用

3、查询控制技术在办公自动化中的应用

4、查询控制技术在家庭自动化中的应用

5、查询控制技术的其他应用

6、查资料，利用控制技术优化第一单元时设计的教室

五、小结（４）

六、作业（6）

１、25页想一想

２、利用控制技术优化第一单元时设计的黑板

第5课　通信技术概述

教学目标

知识目标

1、了解通信和通信技术的概念；

2、了解通信技术的发展史；

3、掌握通信技术的分类。

技能目标

能够熟知身边的通信技术。

情感、态度与价值观目标

1、感受通信技术的作用和重要性；

2、培养利用现代通信技术的意识。

教学重点

通信技术的概念；身边的通信技术

教学难点

通信技术的概念

教学过程

一、导入（２）

从泰坦尼克号沉船有没有救导入

二、讲解新课（１３）

（一）古代通信方式举例

1、马拉松比赛的起源

公元前490年，跑完42195米的路程，。

2、邮驿

我国古代，称骑马送信为邮驿。

商朝开始有了邮驿，在送信路途中，每隔一定距离设一个驿站，

3、烽火传军情

世界上最早的烟火报警通信装置----烽火台。

夜间点燃柴草，白天点燃狼粪，很远的地方都能看到，故而称烽火为狼烟。

（二）通信与通信技术的概念

1、通信和通信技术

A通信：

是信息的处理、传输与交换过程，也就是信息的交流过程。

B通信技术：

是研究如何将信息通过传输媒介，高效、安全、迅速、准确地传送到受信者的技术。

C通信技术分类：

根据传输介质不同：

有线通信技术无线通信技术

根据传输信号类型不同：

模拟通信技术数字通信技术

2、通信系统

通信系统：

是指在通信领域中，实现通信的全部技术设备和设施。

通信流程：

信源---信--息--发送变换器---信--号---信道---信--号---接收变换器---信--息---信宿

（三）通信技术的早期发展

1、电报机：

莫尔斯1835年制作了第一部电报机。

2、电话：

贝尔1875年发明电话。

3、无线电通迅：

马可尼1898年发明。

4、人造卫星：

1957.10.4，苏联成功发射第一颗人造地球卫星。

5、光纤：

20世纪70年代中期，美国研制出低损耗光纤。

光纤通信是高速度、大容量传输信息的最佳通道。

（四）通信技术的近期发展

1、近期通信技术的发展主要体现在交换技术、大容量传输网络技术和接入网技术三个方面。

2、传输网：

通信网的基础设施。

现代通信网的核心网由光纤传输网和数字交叉连接或光交叉连接设备构成，以满足用户对系统通信容量日益高涨的要求。

3、无线接入：

4、互联和融合：

是当前通信网发展趋势的最大特点。

因特网

（五）通信技术发展展望

三、活动与探索（１０）

１、学生对模拟与数字概念模糊，可举例说明之。

２、通信系统的流程部分由学生模拟完成，其他部分学生先自学，再教师点拨。

4、学生练习：

（１０）

1、查询莫尔斯、贝尔的详细资料

2、查询模拟通信与数字通信的有关资料

3、查询光纤通信的原理

4、查询雷达分类、工作原理等。

五、小结（5）

六、作业（５）

１、设想未来通信工具有的新功能，通信技术发展展望。

２、32页第3题

第6课　通信技术的应用

教学目标

知识目标

了解通信技术的广泛应用。

技能目标

能够利用身边的通信技术解决实际问题。

情感、态度与价值观目标

感受通信技术的重要性，培养利用现代通信技术的意识。

教学重点

利用身边的通信技术解决实际问题

教学难点

利用身边的通信技术解决实际问题

教学过程

一、复习与导入（２）

1、通信与通信技术的概念与分类

2、通信系统工作流程

二、讲解新课（１３）

（一）通信技术在医学上的应用

1、远程医疗：

电子医务数据从一个地方到另一个地方的传输，这些数据包括高清晰度照片、声音、视频和病历等。

优点：

（1）使用远程医疗可以极大地降低运送病人的成本。

（2）可以良好地管理和分配偏远地区的紧急医疗服务，这可以通过将照片传送到关键的医务中心来实现。

（3）可以使医生突破地理范围的限制，共享病人的病历和诊断照片，从而有利于临床研究。

（4）可以为偏远地区的医务人员提供更好的医学教育。

2、远程会诊

所谓远程会诊，就是利用电子邮件、网站、电话、传真、卫星等现代化通讯工具，为患者完成病历分析、病情诊断，进一步确定治疗方案的治疗方式。

（二）通信技术在教育方面的应用

1、现代远程教育

定义：

现代远程教育：

是应用现代通信技术、信息网络技术和多媒体数字技术，在数字化环境下进行交互式学习。

网络化的现代远程教育涵盖信息源、网络传输、多媒体终端和网络教学管理四部分。

现代远程教育是20世纪80年代以来国际教育发展的重要趋势。

基本模式：

（1）以群体为基础的远程教育

（2）以个别为基础的远程教育

2、“家校通”系统

“家校通”的开发应用，为学校、家长、孩子之间建立起一个信息沟通的桥梁，为家长和学校提供了一种经济便捷、高效及时的沟通方式。

实现方式：

。

利用手机短信群发功能，轻松实现家长与老师间双向交流的系统平台，是现代通信技术与网络技术的有机整合。

。

利用学生佩戴的感应卡和安装在学校内的读卡器向学生家长发送学生在校的有关信息。

家校通设计方案：

（1）采用近距离感应卡

（2）采用远距离感应卡

（三）日益发展的现代通信技术应用

1、第三代移动通讯系统

3G是3rdGeneration的缩写，代表第三代移动通信技术。

第三代通信网络的主要目标定位于实时视频、高速多媒体和移动Internet访问业务。

2、可视电话

可视电话是利用电话线路实时传送人的语音和图像的一种通信方式。

组成：

电话机、摄像设备、电视接收显示设备及控制器

3、无线市话―――小灵通

小灵通业务是一种个人无线接入系统，采用先进的微蜂窝技术，以无线的方式接入固定电话网，以网络覆盖范围内可随身携带使用，随时随地接听、拨打营业区内、区间和国内国际电话，也可方便拨打寻呼和移动电话，是市话的延伸和补充。

4、网络通信技术

网络通信技术包括计算机通信技术和网络技术。

三、活动与探究（１０）

学生自学为主，让学生谈谈身边的通信技术的应用。

也可设置问题，让学生设身处地，解决问题。

4、学生练习：

（１０）

练习内容：

1、查询远程医疗、远程会诊案例

2、完成“家校通”实现方案

3、以小组为单位，查询近期国内外发生的重大事件，分析其中的通信技术的应用情况。

教师巡回辅导

各组完成上机作业后，教师对完成好的小组作业做点评

五、小结（5）

六、作业　（５）

43页第1题、第2题

第７课　认识机器人

教学目标

知识目标

了解机器人的概念、特征、分类和用途。

技能目标

通过观察和动手操作，体验人和机器人智能行为的区别。

情感、态度与价值观目标

培养学生对机器人的兴趣和热爱科学、勇于探索的精神。

教学重点

机器人的概念、特征，区别人与机器人

教学难点　　区别人与机器人

教学过程

一、导入（２）

机器人我们不能算是陌生的！

我想大家至少在暑假里看到了在08年北京奥运会上看到不少机器人的工作，如：

在田径赛场上跑来跑去的红色机器人为大会运回投掷器材、水上运动中心上摄像机器人、田径跑道跟随运动员拍摄的摄影机器人，象这样的信息很多，比如在暑假里电视里播放的机器人大赛、影视片、动画片里的有相当多的机器人……

恐怕很多人认为机器人很神秘、很高深，不是我们这些初中学生能掌握的。

其实，在许多人心目中属于“高科技”的机器人，并没什么神秘的，现在我们就在信息技术课里来了解、认识、制作机器人。

怎么样？

够兴奋的吧？

二、讲解新课（１5）

（一）什么是机器人

定义：

机器人是一种具有类似某些生物器官功能、用以完成特定操作和移动任务的、可通过编程来控制的机械电子装置。

判定条件：

（1）身体：

是一种物理状态，具有一定的形态。

（2）大脑：

控制机器人的程序。

（3）动作：

任何机器人都有一定的动作表现。

（二）人和机器人的智能行为比较

对周围环境的反应过程

人

感知

大脑思考

作出反应

机器人

获取信息

处理信息

作出反应

机器人对应人的器官

传感器

微处理器

执行器

1、传感器――机器人的感觉器官

2、微处理器――机器人的“大脑”

3、执行器――机器人的四肢和嘴

电机――人的脚和手

喇叭――嘴

液晶显示器――表情

（三）机器人的发展历程

1、第一代机器人

机械手臂，按人类编的程序干活，以一种固定的模式操作。

2、第二代机器人

电脑控制，可根据需要按不同程序完成不同工作。

3、智能机器人

（四）机器人的分类

工业机器人：

面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。

特种机器人：

除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人。

我们认识了这么多种机器人，不管模样与我们相似与否，它们都在用自己的“聪明才智”为我们服务着、奉献着。

机器人其实就是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或其他生物相似的智慧和能力。

但在科幻小说里看到过机器人和人类作战的场面，1940年阿西莫夫提出了“机器人三原则”：

①   机器人不应伤害人类；

②   机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；

③   机器人应能保护自己，与第一条和第二条相抵触者除外。

（五）机器人的用途

1、机器人能够完成人类难以完成的任务。

2、机器人可以代替人类完成一些重复劳动。

3、机器人可以改善人类的生活条件。

三、活动与探索（１５）

１、认识机器人的特点。

２、讨论《未来战士》中机器人，比较阿西莫夫机器人三原则，说说机器人发展中需注意的问题。

四、小结（４）

五、作业（９）

１、你心目中的机器人是什么样的？

它的功能是什么？

画一画。

２、49页第1题

第8课　欢迎进入AS－MII的世界

教学目标

知识目标

了解AS－MII的外形结构、控制面板，会对其进行充电、连接和检测。

技能目标

1、学会使用说明书等手段查找信息和处理信息；

2、熟练掌握AS－MII的充电、连接和检测方法。

情感、态度与价值观目标

培养学生热爱科技、勇于探索的精神以及动手操作能力。

教学重点

认识AS－MII，充电、连接和检测方法

教学难点

AS－MII的充电、连接和检测方法

教学过程

一、复习与导入（２）

人与机器人的比较

机器人分类

二、讲解新课（１３）

（一）认识AS－MII

外形结构：

上盖、底盘、LCD液晶显示屏、主板、传感器等。

拿法：

用手指勾住传感器孔，避免用手捧住碰撞环，否则会使碰撞传感器失灵。

控制面板：

开关

电源指示灯：

开机时，绿色；关机，熄灭。

充电指示灯：

充电时，充电指示的红灯发光。

充电口

下载口

复位/ASOS按钮：

程序运行中，如果按下复位按钮，机器人就会中断程序的运行。

运行键

通信指示灯：

下载程序时，黄灯闪烁，则正常。

（二）AS－MII的充电、连接和检测

1、充电

可以在线充电，也就是不用取出电池，直接为机器人充电。

在线充电又分为开机充电和关机充电。

2、连接和检测

操作步骤：

（1）连接串口通信线

一端接下载口，另一端接电脑机箱后的9针串口。

（2）运行自检程序

步骤：

VJC1.5－流程图程序－自检（下载自检程序）

按电源开关－“嘟”－太极图闪动（运行正常）－运行键（开始自检）－运行键（进行下一项检测内容）

注意：

（1）自检时，拔下串口通信线，将机器人带到案例的地方。

（2）自检全部完成后，按复位键，机器人就会停止运行。

最后关闭电源开关，也可以不按复位键，直接关闭电源开关。

三、活动与探究（１０）

以课件的形式，图文并茂，让学生增强感情认识

加入动画演示，增强动感，真实性。

－（　没办法啊，硬件设施达不到要求。

四、学生练习（１０）

练习内容：

1、查询机器人AS－MII的有关信息

2、掌握AS－MII的工作过程，各显示信息的意义。

3、用PPT或Flash作一个展示课件

四、小结（３）

五、作业　（７）

　　画出AS－MII的外形图及控制面板图

第９课　VJC1.5编程软件简介

教学目标

知识目标

1、了解机器人的编程环境；

2、学会配置机器人的型号，下载、运行机器人程序。

技能目标

使用VJC1.5进行机器人型号配置、程序下载和运行。

情感、态度与价值观目标

通过VJC1.5的学习，培养学生动手操作、编写程序的兴趣。

教学重点

配置机器人的型号，下载、程序下载和运行

教学难点

配置机器人的型号，下载、程序下载和运行

教法与教具

网络教室、极域电子教室软件、多媒体课件

教学过程

一、复习与导入（２）

AS-MII的自检过程

二、讲解新课（１５）

（一）认识VJC1.5

“能力风暴VJC1.5开发版”是一种图形化交互式C语言，是用于“能力风暴”智能机器人系列产品的软件开发系统，为开发智能机器人项目、程序与算法、教学等到提供了简单而又功能强大的平台。

“能力风暴VJC1.5开发版”—流程图程序—确定（进入流程图编辑界面，本界面包括菜单栏、工具栏、模块库、垃圾箱、流程图生成区等几部分。

）

1、新建程序

步骤：

文件---新建

2、下载程序

步骤：

工具—下载当前程序

下载过程中，可以看到主板上通讯指示灯（黄）在闪动，表示数据在传送。

如果编译下载都正确，VJC1.5会提示下载成功。

（二）下载运行表演程序

1、配置机器人型号

配置方法：

（1）工具—设置选项

（2）在设置对话框中“机器人型号”组合框中单击下箭头，在弹出的下框中单击“AS-MII”。

（3）确定

关闭窗口，重新打开流程图界面，配置生效。

2、下载机器人表演程序

操作步骤：

（1）连接串口通信线，打开机器人电源开关。

（2）工具—机器人表演程序（弹出下载程序对话框，并显示下载进程）。

（3）当显示“成功下载”关闭对话框。

3、运行表演程序

拔下串口通信线，按运行键即可。

三、活动与探究（１５）

使用课件教学，虽然没有机器人，但课件动画下点力，也栩栩如生，学生也有了感性认识，但不能动手操作，可惜。

重点认识VJC软件。

四、小结（５）

五、作业（７）

比较VJC窗口与其它WIN窗口的异同，作机器人下载及表演的演示课件。

第10课　让机器人动起来

教学目标

知识目标

1、学会使用执行器模块库中的常用模块；