第12课 智闯迷宫——机器人走迷宫的行走规则 教学设计　-2023—2024学年粤教清华版初中信息技术九年级下册.docx

1、智闯迷宫机器人走迷宫的行走规则教学设计一、教学目标1. 知识目标：理解机器人走迷宫的行走规则，掌握路径规划的基本方法。2. 能力目标：能够运用所学知识设计简单的机器人行走路径。3. 情感态度和价值观目标：培养学生严谨的科学态度和创新精神，体会科技魅力。二、教学重点难点1. 重点：理解机器人走迷宫的行走规则，掌握路径规划的基本方法。2. 难点：如何根据迷宫的实际情况，设计合理的机器人行走路径。三、学情分析九年级学生已经具备了一定的信息技术基础，对机器人和编程有一定的了解。但由于机器人的路径规划涉及到算法和逻辑思维，对学生来说还是有一定难度的。因此，本节课应注重引导学生思考，鼓励学生探索。四、教材

2、分析本节课是粤教清华版九年级下册信息技术教材中的一个重要内容。通过本节课的学习，学生将了解机器人走迷宫的行走规则，掌握路径规划的基本方法，为后续学习打下基础。五、教学教具准备1. 投影仪、电脑、教学软件2. 迷宫模型、机器人模型六、新课导入教师：同学们，你们玩过迷宫游戏吗？学生：玩过。教师：那有没有想过让机器人帮我们走迷宫呢？学生：有，但是机器人怎么走呢？教师：这就是我们今天要学习的内容智闯迷宫，机器人走迷宫的行走规则。七、新课讲授（一）了解迷宫结构教师：首先，我们需要了解迷宫的结构。迷宫通常由起点、终点和多个通道组成。学生：老师，那机器人是怎么知道怎么走的呢？教师：机器人需要通过路径规划来确

3、定行走路线。路径规划是机器人导航的核心技术之一。（二）理解机器人行走规则教师：机器人的行走规则主要包括两个方面：一是避免碰撞，二是到达终点。学生：老师，如果机器人在行走过程中遇到了障碍怎么办？教师：机器人需要检测到障碍物，然后改变行走方向。这就需要用到传感器等技术。（三）掌握路径规划方法教师：路径规划是机器人导航的关键。常用的路径规划方法有广度优先搜索、深度优先搜索等。学生：老师，这些搜索方法是什么意思？教师：广度优先搜索是从起点开始，逐层向外搜索，直到找到终点。深度优先搜索则是从起点开始，尽可能深地搜索，直到找到终点或无法继续。学生：老师，这些方法听起来很复杂，我们怎么应用它们呢？教师：同学

4、们不用担心，我们会通过实例来讲解这些方法的应用。（四）实例讲解教师：假设我们有一个简单的迷宫模型，机器人需要从起点走到终点。学生：老师，我们怎么设计机器人的行走路径呢？教师：首先，我们需要确定起点和终点的位置。然后，我们可以使用广度优先搜索或深度优先搜索来规划路径。学生：老师，如果迷宫里有很多通道，我们应该怎么选择呢？教师：在规划路径时，我们需要考虑通道的长度、障碍物等因素。有时候，我们还需要根据迷宫的实际情况进行调整。学生：老师，如果机器人迷路了怎么办？教师：机器人可以通过回溯、重新规划等方式来找到正确的路径。（五）实践操作教师：现在，我们来实际操作一下。同学们可以分小组，每组选择一个迷宫模

5、型，设计一个机器人的行走路径。学生：好的，老师。（六）交流展示教师：同学们，现在我们来交流一下你们的成果。学生：我们选择了广度优先搜索来规划路径，最终机器人成功找到了终点。教师：很好，同学们做得都不错。在规划路径时，我们需要考虑迷宫的实际情况，选择合适的搜索方法。八、课堂小结1. 了解了迷宫的结构和机器人的行走规则。2. 掌握了路径规划的基本方法，包括广度优先搜索和深度优先搜索。3. 通过实例讲解了路径规划的应用，同学们学会了设计机器人的行走路径。九、作业设计1. 选择一个迷宫模型，设计一个机器人的行走路径，并画出路径图。2. 分析一种路径规划方法的优缺点，并给出改进建议。3. 思考：如果机器

6、人有多个传感器，它们如何协同工作，帮助机器人更好地导航？十、板书设计1. 迷宫结构2. 机器人行走规则3. 路径规划方法4. 实例讲解5. 实践操作6. 交流展示十一、课后反思教师方面：1. 本节课通过实例讲解和实践操作，使学生更好地理解了机器人走迷宫的行走规则和路径规划方法。2. 在教学过程中，注重引导学生思考，鼓励学生探索，激发了学生的学习兴趣。3. 在作业设计中，通过选择题和填空题，巩固了学生对本节课内容的掌握。学生方面：1. 通过本节课的学习，学生了解了机器人走迷宫的行走规则和路径规划方法，对机器人的导航技术有了更深入的了解。2. 在实践操作中，学生积极参与，通过小组合作，完成了机器人的行走路径设计，提高了学生的实践能力和团队合作精神。3. 在作业设计中，学生认真思考，积极回答问题，对机器人的导航技术有了更深入的思考和探索。