《第4章 第3節(jié) 抽獎(jiǎng)盒子-控制舵機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊(cè)

《第4章第3節(jié)抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023—2024學(xué)年河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊(cè)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）《第4章第3節(jié)抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023—2024學(xué)年河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊(cè)教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自于《第4章第3節(jié)抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)》，對(duì)應(yīng)的教材是《河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊(cè)》。本節(jié)課的主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)如何使用編程軟件控制舵機(jī)，并通過(guò)實(shí)際操作制作一個(gè)抽獎(jiǎng)盒子。學(xué)生將通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，掌握舵機(jī)的工作原理，學(xué)會(huì)使用編程軟件控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)制作一個(gè)有趣的抽獎(jiǎng)盒子。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新以及信息社會(huì)責(zé)任。通過(guò)學(xué)習(xí)如何使用編程軟件控制舵機(jī)，學(xué)生將培養(yǎng)計(jì)算思維，學(xué)會(huì)運(yùn)用算法解決問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)實(shí)際操作制作抽獎(jiǎng)盒子，學(xué)生將培養(yǎng)信息社會(huì)責(zé)任，學(xué)會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中。此外，學(xué)生還將培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的能力，學(xué)會(huì)自主探究和學(xué)習(xí)，提高問(wèn)題解決能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在開(kāi)始本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了基本的編程概念，如變量、循環(huán)和條件語(yǔ)句。他們也應(yīng)該了解簡(jiǎn)單的物理原理，如力與運(yùn)動(dòng)。此外，學(xué)生應(yīng)該具備一定的動(dòng)手能力，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的電子制作和調(diào)試。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生們對(duì)信息技術(shù)課程通常具有較強(qiáng)的興趣，特別是那些對(duì)編程和電子制作感興趣的學(xué)生。他們?cè)趯W(xué)習(xí)能力上各有差異，有的學(xué)生擅長(zhǎng)理論學(xué)習(xí)，而有的學(xué)生更善于動(dòng)手實(shí)踐。因此，在教學(xué)過(guò)程中，需要考慮到這些差異，采取多樣化的教學(xué)方法，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)和制作抽獎(jiǎng)盒子過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到一些困難，如編程邏輯的不理解、舵機(jī)控制信號(hào)的不熟悉、以及電子制作技巧的缺乏等。特別是對(duì)于那些理論知識(shí)較弱、動(dòng)手能力不強(qiáng)的學(xué)生，他們可能會(huì)在舵機(jī)的調(diào)試和程序的編寫上感到困惑。教師需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并幫助這些學(xué)生克服困難，確保他們能夠跟上課堂進(jìn)度。教學(xué)資源1.軟硬件資源：計(jì)算機(jī)、編程軟件、舵機(jī)、Arduino板、傳感器、電路元件、面包板、剪刀、膠帶等。

2.課程平臺(tái)：學(xué)校提供的信息技術(shù)課程平臺(tái)，用于展示教學(xué)內(nèi)容和作業(yè)提交。

3.信息化資源：教學(xué)PPT、視頻教程、在線編程練習(xí)平臺(tái)、相關(guān)技術(shù)論壇和博客等。

4.教學(xué)手段：講授法、示范法、小組合作學(xué)習(xí)、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師通過(guò)展示一個(gè)自動(dòng)抽獎(jiǎng)機(jī)器人的視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣，并提出問(wèn)題：“你們想不想自己制作一個(gè)抽獎(jiǎng)機(jī)器人呢？”

-學(xué)生回答問(wèn)題，教師總結(jié)并導(dǎo)入本節(jié)課的主題：控制舵機(jī)制作抽獎(jiǎng)盒子。

2.講授新課（10分鐘）

-教師講解舵機(jī)的工作原理和控制方法，包括Arduino板和舵機(jī)的連接方式，以及如何通過(guò)編程軟件控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

-學(xué)生跟隨教師的講解，理解舵機(jī)的工作原理和控制方法。

3.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

-教師提出問(wèn)題：“你們知道如何通過(guò)編程控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？”

-學(xué)生討論并回答問(wèn)題，教師引導(dǎo)學(xué)生思考并回答問(wèn)題：“如何通過(guò)編程控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和角度？”

-學(xué)生跟隨教師的引導(dǎo)，學(xué)習(xí)如何通過(guò)編程控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和角度。

4.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-教師發(fā)放練習(xí)題目，要求學(xué)生編寫程序控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并觀察舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。

-學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，完成練習(xí)題目，鞏固對(duì)新知識(shí)的理解和掌握。

5.課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師提出問(wèn)題：“你們學(xué)會(huì)了如何控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)了嗎？”

-學(xué)生回答問(wèn)題，教師總結(jié)并給予評(píng)價(jià)。

6.制作抽獎(jiǎng)盒子（10分鐘）

-教師發(fā)放材料，要求學(xué)生分組合作，制作一個(gè)抽獎(jiǎng)盒子。

-學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，完成抽獎(jiǎng)盒子的制作，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。

7.總結(jié)與拓展（5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)。

-學(xué)生提問(wèn)，教師解答問(wèn)題。

-教師提出拓展任務(wù)，要求學(xué)生課后完成。

整個(gè)教學(xué)過(guò)程共計(jì)45分鐘。在教學(xué)過(guò)程中，教師注重與學(xué)生的互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和問(wèn)題解決能力。同時(shí)，通過(guò)實(shí)際操作制作抽獎(jiǎng)盒子，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《Arduino編程實(shí)戰(zhàn)》一書，介紹了Arduino編程的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用案例，適合學(xué)生深入了解Arduino編程和控制舵機(jī)的原理。

-《電子制作入門》一書，介紹了電子制作的基本技巧和常用元件的使用方法，適合學(xué)生學(xué)習(xí)如何制作和調(diào)試電子設(shè)備。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試使用不同的編程軟件控制舵機(jī)，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景。

-學(xué)生可以研究如何使用其他電子元件，如傳感器、繼電器等，與舵機(jī)結(jié)合制作更復(fù)雜的自動(dòng)化設(shè)備。

-學(xué)生可以參加學(xué)校的科技創(chuàng)新比賽或社團(tuán)活動(dòng)，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，提升自己的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

-教師通過(guò)提問(wèn)、觀察學(xué)生的操作過(guò)程、測(cè)試等方式，了解學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)情況。對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，教師應(yīng)給予及時(shí)的指導(dǎo)和幫助，確保學(xué)生能夠理解和掌握所學(xué)知識(shí)。

-在課堂上，教師可以通過(guò)組織小組討論、項(xiàng)目制作等活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。同時(shí)，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真的批改和點(diǎn)評(píng)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足之處。對(duì)于完成較好的學(xué)生，教師應(yīng)給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。對(duì)于完成較差的學(xué)生，教師應(yīng)給予耐心的指導(dǎo)和建議，幫助學(xué)生找到問(wèn)題所在，并鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。

-教師可以設(shè)置課后作業(yè)，要求學(xué)生編寫程序控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并觀察舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。通過(guò)作業(yè)的完成情況，教師可以了解學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握程度，并根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)方法和策略。

3.綜合評(píng)價(jià)：

-在課程結(jié)束后，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的綜合表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括學(xué)生的課堂參與度、作業(yè)完成情況、團(tuán)隊(duì)合作能力等方面。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的綜合表現(xiàn)，給予客觀、公正的評(píng)價(jià)，并提出改進(jìn)建議，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

-教師可以組織學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和同伴評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)點(diǎn)和不足，并從同伴的評(píng)價(jià)中獲取反饋，以提高自己的學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反思與總結(jié)首先，在教學(xué)方法方面，我采用了講授法、示范法和小組合作學(xué)習(xí)等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的計(jì)算思維和問(wèn)題解決能力。通過(guò)實(shí)際操作制作抽獎(jiǎng)盒子，學(xué)生們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)得到了提升。然而，在課堂上，我發(fā)現(xiàn)在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方面還有待加強(qiáng)，今后我將繼續(xù)努力在這方面進(jìn)行探索和實(shí)踐。

其次，在教學(xué)策略方面，我注重與學(xué)生的互動(dòng)，通過(guò)提問(wèn)、討論等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。同時(shí)，我及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，確保他們能夠理解和掌握所學(xué)知識(shí)。然而，在課堂管理方面，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在課堂上的注意力不夠集中，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)編程知識(shí)的掌握程度不同，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果的差異。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我將在今后的教學(xué)中更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，采取更加個(gè)性化的教學(xué)策略，以提高每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

最后，在教學(xué)資源方面，我使用了計(jì)算機(jī)、編程軟件、舵機(jī)、Arduino板等硬件資源和教學(xué)PPT、視頻教程等信息化資源，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的學(xué)習(xí)材料和實(shí)踐機(jī)會(huì)。然而，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)編程軟件的使用還不夠熟練，這可能是因?yàn)樗麄冊(cè)谡n外的自主學(xué)習(xí)和探究不足。因此，我將在今后的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)和探究的引導(dǎo)，鼓勵(lì)他們利用網(wǎng)絡(luò)資源和學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，提高他們的編程能力和創(chuàng)新能力。課后作業(yè)1.編寫程序控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并觀察舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。要求：使用loops控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度為10度，轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)為360度/10度=36次。

答案：

```cpp

for(inti=0;i<36;i++){

//編寫控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的代碼

}

```

2.編寫程序?qū)崿F(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的抽獎(jiǎng)盒子。要求：使用random()函數(shù)生成一個(gè)0到9之間的隨機(jī)數(shù)，作為抽獎(jiǎng)結(jié)果，并通過(guò)串口監(jiān)視器輸出結(jié)果。

答案：

```cpp

randomSeed(analogRead(A0));//初始化隨機(jī)數(shù)生成器

intrandomNumber=random(0,10);//生成一個(gè)0到9之間的隨機(jī)數(shù)

Serial.println(randomNumber);//輸出抽獎(jiǎng)結(jié)果

```

3.編寫程序?qū)崿F(xiàn)一個(gè)計(jì)算器。要求：能夠?qū)崿F(xiàn)加、減、乘、除四種運(yùn)算，并通過(guò)串口監(jiān)視器輸出結(jié)果。

答案：

```cpp

intnumber1=0;

intnumber2=0;

charoperator='+';

//輸入數(shù)值和運(yùn)算符

Serial.print("請(qǐng)輸入第一個(gè)數(shù)值：");

while(Serial.available()==0);

number1=Serial.parseInt();

Serial.print("請(qǐng)輸入運(yùn)算符（+、-、*、/）：");

while(Serial.available()==0);

operator=Serial.read();

Serial.print("請(qǐng)輸入第二個(gè)數(shù)值：");

while(Serial.available()==0);

number2=Serial.parseInt();

//計(jì)算結(jié)果

intresult=0;

switch(operator){

case'+':

result=number1+number2;

break;

case'-':

result=number1-number2;

break;

case'*':

result=number1*number2;

break;

case'/':

if(number2!=0){

result=number1/number2;

}else{

Serial.println("除數(shù)不能為0");

break;

}

break;

}

//輸出結(jié)果

Serial.print("計(jì)算結(jié)果：");

Serial.println(result);

```

4.編寫程序控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)串口監(jiān)視器輸出舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。要求：使用while循環(huán)控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度為10度，轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)為360度/10度=36次。

答案：

```cpp

intangle=0;

inttargetAngle=360;

while(angle<targetAngle){

//編寫控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的代碼

angle+=10;

Serial.print("舵機(jī)當(dāng)前角度：");

Serial.println(angle);

}

```

5.編寫程序?qū)崿F(xiàn)一個(gè)溫度計(jì)。要求：使用溫度傳感器獲取溫度值，并通過(guò)串口監(jiān)視器輸出溫度值。

答案：

```cpp

voidsetup(){

Serial.begin(9600);

pinMode(A0,INPUT);

}

voidloop(){

inttemperature=analogRead(A0);

floatvoltage=(temperature/1023.0)*5.0;

floattemperatureCelsius=(voltage-0.5)*100.0;

Serial.print("溫度：");

Serial.println(temperatureCelsius);

delay(1000);

}內(nèi)容邏輯關(guān)系②學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，需要