Python初步编程 教学设计-2020-2021学年粤教B版七年级信息技术下册.docVIP

人工智能课堂教学课例 任课教师 郁 胜 任课班级 八年级 周节次 1 课题 Python初步编程 定基础 学情分析: 初中生学编程定位于渗透和培养兴趣的角度，所以对大部分学生来讲只要求他们了解人工智能应用领域和对Python编程初步了解和接触。初中的学生，他们对形象生动、形式多样的学习更加容易理解也更有兴趣，对于抽象的程序设计会觉得像数学一般枯燥，不能长久投入学习热情。此外初中学生求知欲强，对世界充满好奇，喜欢体验尝试，展现自我，具备初步的自主学习、合作探究的能力，但学生个体差异较大，分层严重，个别学生存在不自信、羞于表现等顾虑，但又希望能得到他人的肯定。 定需求 教学目标： 知识与能力 1.初步理解函数的作用； 2.掌握函数的定义与调用方式； 3.了解不同函数具有的功能不同。 过程与方法 1.通过将多次重复相同的指令封装为函数，了解函数的使用方法； 2.通过结合实验平台的操作，理解函数的定义与调用之间的关系。 情感态度价值观 1.培养对人工智能的兴趣和热爱； 2.培养学生对于编程的学习兴趣,激发学生的求知欲。 重点、难点、关键点： 1.初步理解函数的作用； 2.掌握函数的定义与调用。 定学生 个性目标 分层目标： 优等学生能在一节课内完成程序的全部编译，成功实现各种程序效果； 中等学生能完成程序的输入； 后进学生能了解函数的定义与调用 制方法 教学方法： 游戏化教学 任务驱动 制评价 评价方式： 作品展示及作业完成度 评价标准： 能创新完成作品为优，界面完成，程序大部分输入无错误为良好；能完成PPT中的作业为合格。 制 课 程 制 课 程 五维课堂文化体现 教学活动 本 纲 度 时 界 导入新课 观看人工智能车视频：自动驾驶视频。 设计意图： 培养学生对人工智能领域的兴趣，激起学生的创作欲望。 二、讲授新课 1、了解Python语言 （1）程序设计语言 python是一种通用的高级程序设计语言，它是一种解释型语言，强调代码的可读性以及简单清晰的程序结构。 （2）应用方向 Python语言已经被广泛应用于计算机视觉、语音识别、自然语言理解、数据发掘、深度学习研究等重要方向。 2.函数 （1）通过指令与智能车互动 智能车需要一些明确的指示来指引它动起来。 智能车的速度是由底层的驱动产生的牵引力决定的。 （2）函数的定义 函数是一段可以被多次使用的程序，一个具体的函数通常用于实现某种特定的功能。 函数名（） print（） 3.通过指令与智能车互动 （1）前进 go(100,100,3) #以100%的牵引力前进3秒钟 后退 牵引力的百分数是正值时，前进 牵引力的百分数是负值时，后退 go(-50，-50，3） 让智能车以反向50%的牵引力，行驶3秒钟，即实现了智能车的倒车功能。 4.实验平台介绍 介绍人工智能车相关知识，程序操作界面。 5.编程实践 在实验平台中完成实验任务： 1.让小车以20%的牵引力，前进5秒钟。 2.让小车以50%的牵引力，后退3秒钟。 6.探究 假如让小车执行下面的指令，会出现什么样的情况呢？ go(50,0,5) 由于左轮有牵引力会运动，右轮没有牵引力不会运动，所以智能车会围绕右轮运动，向右转。 当左右轮有速度的差值时，智能车会发生转向，哪个轮子的驱动力小，就会向哪个方向转向。 7.生活实例 1.简单结构的两轮平衡车，可以实现围绕速度为0的轮子旋转的效果。 2.四轮汽车在低速运动时，可以借助两轮的差速实现圆弧路线的转向。 3.智能车通过方向盘实现转向。 4.介绍坦克转向原理。 三、编程实践 在实验平台中完成实验任务： 1.让小车以左轮50%的牵引力，实现向右转向。 2.让小车以右轮60%的牵引力，实现向左转向。 四、智能车的直角转向 打方向盘的角度调整是日常开车与职业赛车的区别，差之毫厘谬以千里，精确的角度调整实现赛车漂移。 思考 思考如何实现精准转向90度，从而实现直角转向的功能。 直角转向 结合函数，我们可以给出让小车左转90°的指令，如下所示： 探索：确定牵引力大小，探索时间应设置为多少？ 直角转向的参数确定 右轮所走的路程，就是以小车两轮之间距离为半径形成的圆的四分之一。需要已知条件包括两轮之间的距离，轮子的直径，轮子的转速等。 假设，小车左右两轮之间的距离d=10cm,轮子的半径r=2cm。在牵引力为50%的数值下，轮子的转速为2圈/秒。 可得如下计算： 右轮所走的路程： 2×π×10÷4=5πcm 右轮的线速度：2×2×π×2=8πcm/s 右轮需要的时间：5π÷8π=0.625s 在上述条件下实现小车直角左转的指令可以写成： go(0,50,0.625) （4）编程实践 难度2颗星 让小车精准转向90度，实现小车走正方形