全国青岛版信息技术九年级上册第4单元第5课《让机器人走四边形》教学设计

全国青岛版信息技术九年级上册第4单元第5课《让机器人走四边形》教学设计课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本课以全国青岛版信息技术九年级上册第4单元第5课《让机器人走四边形》为主题，旨在通过编程实践，培养学生逻辑思维和问题解决能力。通过让学生设计机器人走四边形的程序，巩固对图形算法的理解，提高编程技能，激发学生对信息技术学习的兴趣。二、核心素养目标分析培养学生信息意识，通过编程实践，提升学生的问题解决能力和创新思维。发展学生的计算思维，让学生在算法设计过程中学会逻辑推理和抽象思考。同时，增强学生的数字公民素养，引导学生理解编程在社会生活中的应用，培养合作学习能力和信息伦理意识。三、教学难点与重点1.教学重点，

①理解并应用四边形的几何属性，设计机器人走四边形的路径。

②掌握编程语言中的循环语句和条件语句，实现机器人自动转向和移动。

③通过调试和优化代码，提高程序的运行效率和准确性。

2.教学难点，

①将几何概念转化为程序逻辑，建立数学模型与程序代码之间的联系。

②在复杂的环境中设计算法，确保机器人能够准确无误地完成四边形的路径。

③分析并解决程序运行中的错误，提高学生对编程调试能力的理解和应用。四、教学方法与策略1.采用讲授与互动相结合的教学方法，通过讲解编程原理和四边形路径设计，引导学生理解算法逻辑。

2.设计编程实验，让学生动手实践，通过角色扮演和小组合作，让学生在解决问题的过程中学习编程。

3.利用多媒体教学，展示四边形路径的动态效果，帮助学生直观理解程序运行过程。

4.鼓励学生通过游戏化的编程平台进行学习，提高编程兴趣和参与度。五、教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示一段关于机器人在现实世界中完成特定任务的视频，引导学生思考如何用编程来控制机器人。

2.提出问题：问学生如果要让机器人走一个四边形路径，应该怎么设计程序？

3.学生回答问题，教师简要点评，引出本节课主题。

二、讲授新课（20分钟）

1.介绍四边形的基本属性，如边长、角度等，用时5分钟。

2.讲解编程语言中的循环语句和条件语句，用时5分钟。

3.通过实例演示，展示如何将四边形路径设计为程序代码，用时5分钟。

4.讲解调试和优化程序的方法，用时5分钟。

三、巩固练习（10分钟）

1.学生独立完成练习题，用时5分钟。

2.教师巡视指导，解答学生疑问，用时5分钟。

四、师生互动环节（10分钟）

1.教师提问：如何让机器人走一个正方形路径？

2.学生分组讨论，用时5分钟。

3.学生代表分享讨论成果，教师点评并总结，用时5分钟。

五、课堂提问（5分钟）

1.提问：如何优化程序，使机器人走四边形路径更加平滑？

2.学生回答，教师点评并总结。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.提问：除了四边形，还可以让机器人走其他什么路径？

2.学生发散思维，教师点评并总结。

七、总结与反思（5分钟）

1.教师总结本节课所学内容，强调重点和难点。

2.学生分享学习心得，教师点评。

教学时间总计：45分钟。六、学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：学生通过本节课的学习，能够熟练掌握四边形的基本属性，如边长、角度等，以及编程语言中的循环语句和条件语句的应用。

2.技能提升：学生在实践中学会了如何将几何概念转化为程序逻辑，能够独立设计并实现机器人走四边形路径的程序。

3.解决问题能力：学生在遇到编程问题时，能够运用所学知识进行分析和调试，提高了解决实际问题的能力。

4.创新思维：通过本节课的学习，学生的创新思维得到拓展，能够尝试不同的编程方法，优化程序性能。

5.团队协作：在小组讨论环节，学生学会了与他人合作，共同解决问题，提高了团队协作能力。

6.信息技术素养：学生在学习过程中，加深了对信息技术在社会生活中的应用理解，提高了信息技术素养。

7.自主学习能力：通过本节课的学习，学生养成了自主学习的习惯，能够主动查找资料，解决学习中遇到的问题。

8.编程兴趣：学生在完成编程任务的过程中，对编程产生了浓厚的兴趣，激发了进一步学习的动力。

9.逻辑思维能力：通过编程实践，学生的逻辑思维能力得到锻炼，能够更好地分析问题和解决问题。

10.信息伦理意识：在课程学习中，学生了解到编程过程中的道德规范，提高了信息伦理意识。七、内容逻辑关系①

a.四边形基本属性

-边长：四边形各边的长度。

-角度：四边形内角的大小。

b.编程语言基础

-循环语句：用于重复执行一段代码，如for循环、while循环。

-条件语句：根据条件判断执行不同代码分支，如if语句。

②

a.算法设计

-转向算法：机器人如何根据角度指令调整方向。

-移动算法：机器人如何根据距离指令前进或后退。

b.程序逻辑

-输入：用户输入指令或参数。

-处理：程序根据输入执行相应操作。

-输出：程序执行结果或状态。

③

a.调试与优化

-调试：通过检查程序找出并修正错误。

-优化：改进程序性能，提高效率。

b.实验与验证

-实验设计：设计实验验证程序功能。

-结果分析：分析实验数据，评估程序性能。八、课后作业1.作业内容：编写一个程序，使机器人走一个正方形路径，边长为10个单位。

作业要求：使用循环语句和条件语句，确保机器人能够按照正确的顺序和方向走完整个正方形。

答案示例：

```

foriinrange(4):#四条边

forjinrange(10):#每条边10个单位

print("前进1个单位")

#根据需要添加转向指令

print("向右转90度")

```

2.作业内容：编写一个程序，使机器人走一个矩形路径，长为15个单位，宽为10个单位。

作业要求：使用循环语句和条件语句，确保机器人能够按照正确的顺序和方向走完整个矩形。

答案示例：

```

foriinrange(2):#两条长边

forjinrange(15):#每条长边15个单位

print("前进1个单位")

forjinrange(10):#两条短边

print("前进1个单位")

print("向右转90度")

```

3.作业内容：编写一个程序，使机器人走一个平行四边形路径，相邻两边长度分别为8个单位和6个单位。

作业要求：使用循环语句和条件语句，确保机器人能够按照正确的顺序和方向走完整个平行四边形。

答案示例：

```

foriinrange(2):#两条长边

forjinrange(8):#每条长边8个单位

print("前进1个单位")

forjinrange(6):#两条短边

print("前进1个单位")

print("向右转90度")

```

4.作业内容：编写一个程序，使机器人走一个梯形路径，上底长度为5个单位，下底长度为10个单位，高为6个单位。

作业要求：使用循环语句和条件语句，确保机器人能够按照正确的顺序和方向走完整个梯形。

答案示例：

```

foriinrange(5):#上底

print("前进1个单位")

foriinrange(6):#高

print("前进1个单位")

print("向右转45度")

print("前进1个单位")

print("向左转45度")

foriinrange(10-5):#下底

print("前进1个单位")

```

5.作业内容：编写一个程序，使机器人走一个不规则四边形路径，其中两边长度分别为7个单位和9个单位，另一边长度为5个单位，对角线长度为12个单位。

作业要求：使用循环语句和条件语句，确保机器人能够按照正确的顺序和方向走完整个不规则四边形。

答案示例：

```

foriinrange(7):#第一条边

print("前进1个单位")

foriinrange(9):#第二条边

print("前进1个单位")

print("向右转