信息技术九年级下教案.docx

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信息技术九年级下教案

义务教育实验教科书

信息技术

九年级（下）

教案

教学计划：

上学期

第一章程序设计初步

第一节程序设计入门（2课时）

第二节流程图（2课时）

第三节顺序结构程序设计（2课时）

第四节分支结构程序设计（2课时）

第五节循环结构程序设计（2课时）

第六节数学问题（2课时）

第七节汉字输入法研究（2课时）

第八节冒泡排序法（2课时）

下学期

第二章智能机器人

第一节认识机器人

第二节机器人走直线

第三节机器人走正方形

第四节机器人认路

第五节机器人走迷宫

第六节机器人灭火

第三章策划一项学生活动

第一节开展活动的流程

第二节开展活动的范例

第三节开展我们的活动

第二章学习目标

    学习目标分为知识性目标、技能性目标和情感性目标。

下面就本章知识性目标和技能性目标的要求加以描述。

 1、知识性目标：

·“A”表示了解水平。

再认或回忆事实性知识；识别、辨认事实或证据；列举属于某一概念的例子；描述对象的基本特征等。

·“B”表示理解水平。

把握事物之间的内在逻辑联系；在新旧知识之间建立联系；进行解释、推断、区分、扩展；提供证据；收集、整理信息等。

·“C”表示迁移应用水平。

归纳、总结规律和原理；将学到的概念、原理和方法应用到新的问题情境中；建立不同情境之间的合理联系等。

 2、技能性目标：

·“A”表示模仿水平。

在原型示范和他人指导下完成操作。

·“B”表示独立操作水平。

独立完成操作；在评价和鉴别基础上的调整与改进；与已有技能建立联系等。

·“C”表示熟练操作水平。

根据需要评价、选择并熟练操作技术和工具。

    1.知识性目标

        2.操作技能

认识机器人

（第1课时）

一、教学目标

知识目标：

了解机器人的概念、产生、发展、种类与应用。

技能目标：

熟练利用网络查找信息和处理信息。

情感目标：

培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。

二、重点难点

教学重点：

机器人的概念及应用

难点分析：

机器人的概念

三、教学过程：

1．新课导入

21世纪被信息技术专家誉为智能机器人的时代，机器人在各行各业将得到更加广泛的应用，机器人技术综合机械工程、电子工程、传感器应用、信息技术、数学、物理、等多种学科，它代表着一个国家的高科技发展水平，例如我国首例远程遥控机器人手术就是由北京的医生通过电脑遥控着沈阳机器人“黎元”进行脑外科手术。

那究竟什么是机器人？

我们要学习使用的机器人是什么样子？

机器人能够做些什么？

我们如何控制机器人？

今天开始我一起走进机器人世界去寻找上述问题答案。

观看有关机器人的视频片段

2．教学内容

机器人的概念

各国科学家对机器人的定义有所不同，而且随着时代的变化，机器人的定义也在不断发生变化。

中国的科学家们把机器人定义为一种自动化的机器，具备一些与人或生物相似的能力，如感知能力、规划能力、动作能力、协同能力等，是一种具有高度灵活性的自动化机器，它的外形不一定象人。

判断一个机器人是否是智能机器人我们可以根据下面三个基本特点：

（1）具有感知功能，即获取信息的功能。

机器人通过“感知”系统可以获取外界环境信息，如声音、光线、物体温度等。

（2）具有思考功能，即加工处理信息的功能。

机器人通过“大脑”系统进行思考，它的思考过程就是对各种信息进行加工、处理、决策的过程。

（3）具有行动功能，即输出信息的功能。

机器人通过“执行”系统（执行器）来完成工作，如行走、发声等。

机器人的产生、发展、种类与应用

对这些内容请大家以小组合作的形式通过互联网、光盘等媒体检索信息，并设计一个关于机器人的有关知识的演示文稿。

因特网信息检索的一般方法：

（1）成立小组，分工合作，制定活动计划。

小组成员

姓名

特长

任务

（2）确定“机器人世界探索”活动的探索主题，构建问题框架。

主题

关键词

资料来源

（3）评价要求

（1）展示

在小组内展示“机器人世界探秘”项目。

各小组推出代表参加班级交流。

评选最佳主题奖、最佳演示奖、最佳合作奖。

（2）通过自评和互评的方式进行评价，标准如下：

评价项目

星级

探究主题

较明确

明确

明确且有新意

关键词

定位欠准确

基本切中主题

定位准确

信息检索

与主题关联少

与主题有一定关系

与主题密切相关

设计

想象力一般

有一定想象力

想象力丰富

合作学习

有简单工作计划，分工不明确

工作计划较详细，分工基本明确

工作计划详细，分工明确，小组协作好

评语

3．作业布置

（1）说说机器人与一些电动玩具的区别？

（2）完成一个关于机器人演示文稿的制作，包括机器人的发展、机器人的分类、机器人的特点等内容。

三、课堂小结：

这节课我们了解了机器人的概念和机器人的产生、发展、种类及应用等知识。

并对学生的演示文稿的任务完成情况进行小结和评价。

认识机器人

（第2课时）

一、教学目标

知识目标：

了解教学用的机器人的组成及简单工作原理。

技能目标：

能认出教学用的机器人的各组成部分。

情感目标：

培养学生对机器人的兴趣。

二、重点难点

教学重点：

教学用的机器人的组成

难点分析：

教学用的机器人的工作原理

三、教学过程：

新课导入

机器人始终蒙着一层神秘的面纱，似乎遥不可及。

然而，今天我们与他们面对面的接触，即将步入机器人的狂热世界。

它是一个什么样的“机器人”呢？

新课讲授

1．根据教学使用的机器人介绍下面部件：

✧机器人的眼睛

✧机器人的耳朵

✧机器人脚

✧机器人的大脑

2．通过看机器人的现场表演或录象，仔细观察：

✧机器人对周围环境的感知、反应能力。

✧机器人运动能力

✧机器人各个模块的性能和功能

✧机器人的基本操作方法

3．举一个具体的实例来描述人对周围环境的反应过程，试用流程图来表达。

机器人的活动与人的活动有那些类似的地方？

4．过观察、学习和检测，了解各功能模块的结构和作用。

5．机器人组成及简单的工作原理

具有感知、思维和行动功能的机器人我们称它为智能机器人。

下面的信息流程图展示了机器人与人类在信息的获取、处理、应用上的对应关系：

（1）传感器——机器人的感觉器官

传感器是一种与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉对应，能代替人定量的测出感知对象的信息量，并能把被测的信息量转换成电脑能识别、判断的电信号的装置。

传感器大多由半导体器件制成。

我们的机器人有红外传感器、光敏传感器、底部灰度传感器、麦克风等传感器，传感器对环境的感知力相当强。

（2）微型计算机——机器人的大脑

机器人的大脑就是电脑，一般用的是单片机。

（3）执行器——机器人的四肢和嘴

执行器一般由电机和机械装置构成。

我们的机器人执行器有：

两只高性能直流电机，一只声音响亮的喇叭。

因此，机器人是融合了微电子技术、传感技术、通讯技术和计算机技术于一体的自动控制系统。

四、课堂练习

1．填空

（1）机器人有A、B、C、三大部分组成。

（2）机器人的信息输入模块是：

●与人类的视觉对应的传感器有

●与人类的听觉对应的传感器有

（3）机器人的信息处理模块是：

●与人来人类大脑对应的部件是

●机器人的智慧来自：

（4）机器人的信息输出模块是：

●与运动有关的部件是

●表达思想、情感的部件是

2．填写教材中的调试部分中的空格。

五、课堂小结

这节课我们了解了机器人的组成及简单工作原理。

机器人走直线

（第1课时）

一、教学目标

知识目标：

了解机器人的编程环境，理解机器人走直线的几个命令

技能目标：

会操作图形化编程的有关模块。

能初步对简单的任务进行数学建模和画流程图。

情感目标：

培养学生对程序编写的兴趣。

二、重点难点：

重点：

机器人编程环境的操作，理解机器人走直线的方法。

难点：

如何把具体任务通过抽象思维进行数学建模。

三、教学过程：

1．新课引入：

通过第一节的学习，我们对机器人有一个基本的认识，从这一节开始我们学习机器人的具体控制和操作，今天我们来教机器人走直线。

2．新课讲授

机器人使用操作规则说明

机器人这种教具价格比较贵，有些电子器件比较容易损坏和丢失，所以每次上课之前由每组组长负责领取机器人和有关器件，课后由负责人把机器人及有关器件设施及时归还，如有故障、损坏和丢失的情况及时向老师汇报。

大家在使用的过程中严格按操作规范的要求进行，否则负责赔偿。

任务分析，数学建模

某港口从远洋货轮上卸下一批集装箱，码头到货仓的路径是一条直线，需要机器人把货物从码头运到货仓，你能设计一个程序对机器人进行控制吗？

我们首先学习如何把这样一个具体任务的完成过程用简单图示和语句表示出来，然后画出流程图。

请大家观察

●机器人是用什么来走路的？

●机器人的轮子有几个？

结合教师的任务分析请大家自己画一画

流程图

编程环境的使用介绍

✧启动“积木式编程”软件：

（1）[开始]→[程序]→[纳英特积木式机器人开发环境]→[纳英特机器人积木式编程]

（2）双击桌面上[纳英特机器人积木式编程]图标

积木式编程的界面如下。

✧积木式编程平台界面

菜单栏

菜单栏中包含了各类功能项。

文件：

新建、打开、保存等文档的基本的操作；

视图：

隐藏/显示工具栏、状态栏、C语言代码；

计算功能：

编程过程中使用到的各种逻辑运算；

子程序：

创建子程序、调用子程序、使用子程序；

下载：

打开RobotOSBoard软件；

帮助：

帮助主题和关于本软件的信息；

工具栏

工具栏上分别是新建文件、打开文件、保存文件、关于、退出按钮。

模块库区

四类模块库可以通过鼠标的点击把它们分别展开。

积木式编程平台的各功能区如下：

✧机器人走直线举例

让机器人以70%的功率前进2秒钟。

可以按下面的方法编写程序。

（1）单击“输出模块”中的“直行”模块，弹出“设置机器人移动”对话框，如图，进行机器人的移动功率及移动时间的设置。

在机器人移动部分，向右拖动蓝色滑块设置机器人两个马达的功率为（+）70%，也可以功率显示框中直接输入数值设计功率。

在移动时间的输入框中输入2。

设置完后单击“确定”。

（2）

击“程序模块”中的“结束”模块，完成程序的编写。

在流程图区生成如下程序。

完成程序编写后，保存程序（保存在全英文目录，使用英文文件名），单击下载菜单的“打开RobotOSBoard软件”以打开“RobotOSBoard”软件，然后下载程序。

程序下载方法介绍

第一步：

启动机器人操作平台（RobotOSBoard）点击开始－程序菜单，找到“纳英特积木式机器人开发环境”选项中的单击鼠标左键打开。

如图：

图3-1：

启动机器人操作平台

第二步单击（Cancel取消）进入操作平台。

如图：

第三步：

启动向导单击RobotOSBoard界面的Tools菜单，将鼠标移到Downloadfirmware命令上单击，启动下载操作系统向导。

如图：

第四步选择通讯端口（通讯线与计算机连接的串口号），选择好后单击

。

第五步：

正确连接各联接线，并点击“

”。

如图：

第六步：

如下图所示，选择“

—是，它正在闪烁”。

注意：

纳英特积木式智能机器人是非常智能的，如果此时串口选择正确通讯灯会不停闪烁。

如图：

第七步：

把机器人打在关闭状态（关闭电源）后，选择“

”。

如图：

第八步：

把机器人开关打在下载后点击“

”；即可。

如图：

注：

纳英特积木式智能机器人开关为三态开关，左边“下载”状态为机器人下载操作系统，中间“关闭”状态为关闭机器人，右边“正常”状态为机器人下载程序和执行程序。

第九步：

观察“电源”与“欠压”状态指示灯。

如果均在熄灭状态点击“

”（“电源”指示灯为绿色指示灯，亮为正常，如果熄灭表示机器人没有接通电源，纳英特积木式智能机器人提供的电池盒为二个3节5号电池盒，均带有开关，检查开关是否打开；“欠压”指示灯为红色指示灯，呈熄灭状态为正确状态，如果该灯亮表示机器人电池电量不足请取出充电，或使用外接电源）如图：

第十步：

机器人开始正确下载操作系统。

如图：

先下载操作系统，然后下载程序。

注：

当上图状态条走到100%后表示机器人操作系统下载完成。

如何检察这是正确的下载呢？

一是将机器人开关打在“正常”状态过1-2秒后有“嘀”的一声；二是在纳英特积木式智能机器人的液晶右下角有一颗跳动的“♥”，这都是正确的状态表示。

下载程序文件。

注：

此时应将开关拨在正常状态。

如图：

注：

当上图状态条走到100%后自动关闭表示程序已经下载完成。

将机器人开关拨到“关闭”状态，此时将机器人开关拨到正常即可执行你的命令了。

模块的基本操作

添加模块

在模块区中选择相应模块，用鼠标左键点击，遇有对话框的将调出相应对话框，通过选择或直接输入给定其参数，完成后确定。

如：

添加“转向”模块，您只需点击输出模块区中的“转向”即可，弹出对话框，可在界面上方左边的文本框中直接输入数值，也可以通过拖动滑条选择转动功率，再在下方的文本框中输入转向时间并确定，可看到流程变化为：

删除模块

在需删除的模块上点击鼠标右键，即弹出删除对话框，单击确定删除其后面所有模块。

模块一旦确定删除后将不能恢复。

修改参数

在需修改的模块上单击鼠标左键，即弹出参数对话框，修改其中参数和选择项，单击确定完成修改。

按取消放弃此次修改。

 修改后的程序需重新保存和下载到机器人才能生效。

下载

连接好纳英特机器人，在机器人操作平台（OS）中打开已保存的积木式文件，按照软件提示即可下载到机器人，下载完成后可脱机运行。

直行、启动、延时、停止模块的使用说明

直行

模块

图标

对话框

①功能：

用于控制机器人前进、后退。

②操作：

单击“输出模块库”中的“直行”，弹出设置对话框，设置好相应的参数后单击确定。

③设置：

移动速度：

直接输入速度-100-100或拖动滑块设置速度。

移动时间：

直接输入时间0.001-9999.999或选择随机生成。

启动、停止电机

模块

图标

对话框

无对话框

① 功能：

“设置电机”控制机器人的左右电机。

“停止电机”要用于关闭两个电机。

②操作：

单击“输出模块库”中的“启动电机”或“停止电机”，弹出设置对话框，设置好相应的参数后单击确定。

③设置：

在左/右电机输入框中直接输入速度-100-100或拖动滑块设置速度。

延时等待

模块

图标

对话框

①功能：

用于让机器人保持前一个状态一段时间。

②操作：

单击“输出模块库”中的“延时等待”，弹出设置对话框，设置好相应的参数后单击确定。

四、课堂练习

1、填写教材中“调试”部分中的空格

2、熟悉机器人的启动和程序下载

五、课堂小结：

这节课我们学习了机器人的操作规则，了解了机器人的编程环境及有关操作，了解直行、启动、停止、延时模块的操作，熟悉了程序的下载及机器人的启动。

第三章课程简介

    一、内容提要

    二、本章综述

    本章将让学生运用已学过的信息技术，自己来开展一项有意义的活动。

这是对信息技术的一个综合性的应用，同时在开展活动的过程中，培养学生的创新能力。

首先，教材在第一节针对开展活动这一问题，给出问题解决的流程，并具体给出了活动策划流程图、活动组织流程图和参与活动流程图等。

让学生用已学过的问题解决流程，来实际解决开展活动这一问题。

同时也让学生明确在后面要开展的活动过程中，需要做哪些工作。

然后，在第二节给出开展活动的一个范例--“嫦娥奔月”机器人大赛，让学生通过具体的实例，进一步了解在实际开展活动的过程中，需要做哪些工作。

现在的初中生，都是习惯去参与某一项活动，而让学生自己去策划组织一项活动，对学生来说是非常困难的。

通过第一节的开展活动的流程和第二节的开展活动的范例，逐步让学生对策划组织一项活动有个感性的认识，为第三节自己真正地去开展一项活动打好基础。

第三节是本章的重点。

教师在前两章的基础上，引导学生设想自己喜欢的活动主题。

将兴趣爱好相同，并对给出相似活动主题的同学组成一个主题活动策划组，共同完成一个主题活动的策划和组织。

为了让学生在开展活动时有目地进行各项工作，利用学习任务单引导学生完成各个阶段的工作。

在组成不同的主题活动策划组后，教师将引导主题活动策划组进行分工，谁负责该主题活动策划小组的工作，谁负责该主题活动组织小组的工作，谁负责该主题活动参与小组的工作等。

各个小组的成员协同工作，或集中精力完成本小组的工作，或辅助其它小组开展相关的工作。

按开展活动的流程，首先是策划小组针对活动的主题，进行有创意的策划。

在策划小组长的安排下，本小组成员完成活动主题的策划，主题活动内容的策划，主题活动规则的编写及主题活动的场地设置等。

最后完成主题活动的策划书。

而其它两个小组的成员，则辅助策划小组的成员做一些诸如收集资料、帮助绘制活动场地草图、对活动内容活动规则出些点子等工作。

接着是组织小组开展主题活动的组织工作。

在组织小组长的安排下，本小组一些成员按主题活动策划书，制作主题活动宣传画、报名表、网站等，另一些成员按策划书制作活动场地，还有一些成员则要完成主持活动的演示文稿等。

其它两个小组的成员则可以做一些扫描宣传画的图片，为网站制作者提供素材，帮助制作活动场地的同学去找材料等工作。

最后是参与小组的工作，主要是开展针对主题活动的培训工作，使活动开展得更专业些。

而其它两个小组的成员则当作参与活动的学生，进行报名，参加培训，并参与活动等。

在每一个主题活动策划组都完成了相关的工作后，教师引导学生对这些主题活动进行评估，哪些主题活动受到同学们的一致好评，哪些主题活动有新意，哪些主题活动在实际操作时无法进行等。

在条件允许的情况下，可以选出一些受同学们欢迎、可操作的主题活动，在校园内实际举办这些主题活动。

一方面丰富同学们的中学生活，一方面使同学们感受到成功的喜悦。

第一节开展活动的流程

一、教学目标

知识目标：

1.了解开展学生活动的总体流程。

              2.了解活动策划过程的流程。

              3.了解活动组织过程的流程。

              4.了解参与活动的流程。

技能目标：

1.能画出活动策划的流程图。

              2.能画出活动组织的流程图。

              3.能画出参与活动的流程图。

    情感目标：

通过学习开展活动的流程，让学生了解要开展一项有意义的学生活动，是需要经过精心策划和准备的。

让学生体会到要做好每一件事，都是要付出辛勤的劳动；同时你要做好一件事，还需要你的创意和你的独特的想法。

在学习开展活动的流程中，有意识地使学生了解：

为了能更好地开展学生活动，可以借助哪些信息技术。

二、重点难点

教学重点：

本节教学重点是让学生了解策划、组织及参与活动的流程。

教学难点：

本节教学难点是培养学生通过画流程图来明确问题解决的习惯。

三、环境与素材

1.多媒体网络教室。

能上因特网，并提供教学论坛。

2.准备异想天开、三星智力快车等活动的视频文件，或含有学生活动网站的网址供学生使用。

3.将开展活动的一般流程图提供学生下载。

学生给出自己的流程图后，能作为作业上传至教师机。

四、教学建议

建议课时：

2课时。

对于本节内容的教学，在第一节课可以先通过观看中央电视台或其它电视台有关学生活动的精彩节目，如央视少儿频道的“异想天开”、“三星智力快车”，央视教育频道的“希望之星英语风采大赛”，浙江教育电视台教育科技频道的“不可能任务”等，让学生了解学生活动中可以如此的精彩。

并让学生了解到，开展一个精彩的活动，是要经过精心策划、精心准备的。

那么，要开展一项能够吸引同学们的活动，需要进行哪些工作呢？

可以让学生通过观看这些精彩的活动，自己到教学论坛上去发表看法。

同时，老师在学生讨论开展精彩的活动需要做的工作的过程中，可以引导学生列出在做这些工作时需要用到的信息技术。

第二节课，则可以在学生讨论的基础上，总结开展学生活动的总流程，及策划、组织、参与学生活动这三部分各自的流程。

引用教材上的三个流程图，并引导学生对这三个流程进行分析。

学生可能对这三个流程有自己不同的看法，教师及时引导学生给出自己对于开展学生的流程图，并作为作业上交。

在上交的作业中最好还有学生针对开展学生活动的流程，列出需要用到的信息技术。

五、练习实施建议

第一节课的随堂操作。

·随堂操作1：

在观看教师提供的精彩学生活动的视频资料或网站的同时，将自己知道的精彩学生活动网站的网址贴在教学论坛上，让同学们了解更多的精彩的学生活动。

·随堂操作2：

在观看精彩学生活动的视频资料或网站的同时，就如何开展一个精彩的学生活动，在教学论坛上发表自己的看法。

·随堂操作3：

如果要自己来组织开展一项学生活动，需要做哪些工作？

在做这些工作时，需要用到哪些信息技术来支持？

就这些想法在教学论坛上发表自己的看法。

第二节课的随堂操作。

·随堂操作1：

继续就开展一项学生活动需要做的工作和需要用到的信息技术，在教学论坛上发表自己的看法。

·随堂操作2：

下载老师提供的开展学生活动的三个流程图。

·随堂操作3：

将前面讨论的内容加入到这三个流程图中，形成自己认为比较合理的开展学生活动的流程图。

·随堂操作4：

针对开展学生活动的流程，记录下需要应用的信息技术。

·随堂操作5：

将随堂操作3和随堂操作4的电子文档，上传至教师机。

第二节开展活动的范例

一、教学目标

知识目标：

1.通过开展活动的范例，了解开展活动需要进行的各项工作。

              2.了解开展活动的范例需要用到哪些信息技术。

技能目标：

1能用看图软件观看范例的图形文件。

              2.能用字处理软件观看范例的相关文件。

              3.能用演示文稿软件观看范例的相关文件。

              4.能用电子报表软件观看范例的相关文件。

    情感目标：

通开展活动的具体范例，让学生感受到要开展一项精彩的活动，除了需要付出艰辛的劳动之外，更需要同学们的创新的想法、独特的点子。

可能因为你的好点子，将一个平淡的活动变为了人人喜欢的精彩的活动。

在组织学生开展活动的过程中，激发学生的创新思维。

二、重点难点

教学重点：

本节教学重点是让学生了解开展活动需要做的各项工作。

教学难点：

本节教学难点是如何激发学生的创新思维，策划出精彩的、受大家欢迎的活动。

三、环境与素材

1.多媒体网络教室。

能上因特网，并提供教学论坛。

2.在教师机设置好“学习范例”共享文件夹，并放入“嫦娥奔月”机器人大赛这一教学范例用到的活动策划书、活动场地草图等电子文档，供学生下载。

四、教学建议

   在这一节教学中，根据第一节教材给出的开展活动流程图或学生通过讨论得出的开展活动流程图，学习开展活动具体需要进行的工作。

在第一节课中，通过教材提供的机器人大赛这一活动，学习如何策划“嫦娥奔月”这一活动主题；如何根据“嫦娥奔月”这一活动主题，收集并整理今后要用的相关资料；如何勾画“嫦娥奔月”机器人大赛活动