2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程 第11課 自動(dòng)變速風(fēng)扇-說課稿

2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第11課自動(dòng)變速風(fēng)扇-說課稿授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第11課自動(dòng)變速風(fēng)扇，本課內(nèi)容與課本中關(guān)于傳感器、控制模塊編程的相關(guān)知識(shí)緊密相連。課程通過學(xué)習(xí)風(fēng)扇控制程序，讓學(xué)生掌握傳感器數(shù)據(jù)讀取和運(yùn)用，提高編程思維和動(dòng)手能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，通過編程實(shí)踐理解傳感器數(shù)據(jù)采集與處理過程，提升邏輯推理和問題解決能力。增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速風(fēng)扇程序，培養(yǎng)實(shí)踐操作技能和跨學(xué)科應(yīng)用能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的知識(shí)：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已掌握了基本的編程基礎(chǔ)，熟悉mixly軟件的操作界面和基本功能，具備簡(jiǎn)單的控制模塊編程經(jīng)驗(yàn)，能夠理解傳感器的工作原理和基本數(shù)據(jù)讀取方法。

2.學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對(duì)創(chuàng)意編程和科技創(chuàng)新充滿興趣，具備較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，能夠通過實(shí)際操作解決問題。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好動(dòng)手實(shí)踐，通過做中學(xué)的方式提高學(xué)習(xí)效果；部分學(xué)生則更傾向于理論學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在學(xué)習(xí)自動(dòng)變速風(fēng)扇編程時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難：一是傳感器數(shù)據(jù)讀取和處理的理解，需要學(xué)生能夠正確解析傳感器輸出的信號(hào)；二是程序邏輯設(shè)計(jì)，學(xué)生需要能夠根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)合適的控制邏輯；三是編程調(diào)試，學(xué)生在編寫程序時(shí)可能會(huì)遇到運(yùn)行錯(cuò)誤，需要學(xué)生具備一定的調(diào)試能力。此外，學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)可能面臨靈感不足、實(shí)現(xiàn)困難等問題。教學(xué)資源-軟硬件資源：mixly創(chuàng)意編程軟件、Arduino控制板、風(fēng)扇傳感器模塊、連接線、電源

-課程平臺(tái)：mixly在線編程平臺(tái)

-信息化資源：傳感器工作原理介紹視頻、編程教程、案例庫(kù)

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、小組合作、互動(dòng)討論、編程調(diào)試工具教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：展示風(fēng)扇在不同環(huán)境下的應(yīng)用場(chǎng)景，如家庭、商場(chǎng)、辦公室等，提問學(xué)生風(fēng)扇在不同場(chǎng)景下的運(yùn)行特點(diǎn)，引出自動(dòng)變速風(fēng)扇的概念。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧傳感器的工作原理和mixly編程軟件的基本操作，提醒學(xué)生如何讀取和處理傳感器數(shù)據(jù)。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解風(fēng)扇控制程序的設(shè)計(jì)思路，包括傳感器數(shù)據(jù)讀取、控制邏輯編寫、程序調(diào)試等環(huán)節(jié)。

-舉例說明：通過實(shí)際案例展示自動(dòng)變速風(fēng)扇的程序編寫過程，包括傳感器數(shù)據(jù)讀取、條件判斷、風(fēng)扇速度控制等步驟。

-互動(dòng)探究：引導(dǎo)學(xué)生討論風(fēng)扇在不同環(huán)境下的速度控制策略，如溫度、濕度等，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的設(shè)計(jì)方案。

3.鞏固練習(xí)（約30分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：分組進(jìn)行編程實(shí)踐，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速風(fēng)扇程序。教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問。

-教師指導(dǎo)：針對(duì)學(xué)生在編程過程中遇到的問題，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，如傳感器數(shù)據(jù)讀取、程序邏輯設(shè)計(jì)等。

4.課堂總結(jié)（約10分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)傳感器數(shù)據(jù)讀取、控制邏輯編寫、程序調(diào)試等環(huán)節(jié)的重要性。

-鼓勵(lì)學(xué)生在課后繼續(xù)探索編程實(shí)踐，嘗試將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于其他項(xiàng)目。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器數(shù)據(jù)的自動(dòng)控制裝置，如自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的空調(diào)系統(tǒng)。

-提醒學(xué)生注意作業(yè)提交時(shí)間，并要求學(xué)生將編程過程和心得體會(huì)記錄在作業(yè)紙上。

（以下為教學(xué)過程詳細(xì)內(nèi)容，由于字?jǐn)?shù)限制，此處僅列出大綱）

一、導(dǎo)入

-展示風(fēng)扇應(yīng)用場(chǎng)景

-提問學(xué)生風(fēng)扇運(yùn)行特點(diǎn)

-回顧傳感器和mixly編程軟件

二、新課呈現(xiàn)

-講解風(fēng)扇控制程序設(shè)計(jì)思路

-展示實(shí)際案例

-引導(dǎo)學(xué)生討論設(shè)計(jì)方案

三、鞏固練習(xí)

-分組編程實(shí)踐

-教師巡視指導(dǎo)

-解答學(xué)生疑問

四、課堂總結(jié)

-總結(jié)知識(shí)點(diǎn)

-鼓勵(lì)課后探索

五、作業(yè)布置

-布置課后作業(yè)

-提醒作業(yè)提交時(shí)間

-要求學(xué)生記錄編程過程和心得體會(huì)

（教學(xué)過程詳細(xì)內(nèi)容省略，實(shí)際教學(xué)過程中可根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整）知識(shí)點(diǎn)梳理1.傳感器基本原理與類型

-傳感器的工作原理

-常見傳感器的類型及其應(yīng)用

2.Mixly編程軟件基礎(chǔ)

-Mixly軟件界面介紹

-常用編程模塊功能及使用方法

3.傳感器數(shù)據(jù)讀取與處理

-讀取傳感器數(shù)據(jù)

-數(shù)據(jù)處理方法：濾波、映射等

4.控制邏輯編寫

-條件判斷

-循環(huán)控制

-順序執(zhí)行

5.風(fēng)扇控制程序設(shè)計(jì)

-設(shè)計(jì)程序結(jié)構(gòu)

-編寫控制邏輯

-調(diào)試程序

6.傳感器數(shù)據(jù)與風(fēng)扇速度的關(guān)系

-分析傳感器數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)扇速度的影響

-設(shè)計(jì)合適的控制策略

7.編程調(diào)試與優(yōu)化

-調(diào)試方法：觀察程序運(yùn)行狀態(tài)、分析錯(cuò)誤原因等

-優(yōu)化程序：提高程序運(yùn)行效率、降低資源消耗等

8.創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用

-結(jié)合實(shí)際需求設(shè)計(jì)自動(dòng)控制裝置

-將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于其他項(xiàng)目

9.團(tuán)隊(duì)合作與交流

-分組討論，共同完成編程任務(wù)

-交流心得，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)

10.教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋

-學(xué)生編程能力評(píng)價(jià)

-教學(xué)效果反饋與改進(jìn)

11.課后拓展與延伸

-學(xué)習(xí)更多傳感器知識(shí)

-探索編程在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

12.編程實(shí)踐與反思

-記錄編程過程

-反思學(xué)習(xí)成果與不足板書設(shè)計(jì)①傳感器基本原理與類型

-傳感器定義

-傳感器工作原理

-常見傳感器類型：溫度傳感器、濕度傳感器等

②Mixly編程軟件基礎(chǔ)

-Mixly界面布局

-常用編程模塊：控制模塊、輸入輸出模塊等

-編程步驟：搭建電路、編寫代碼、上傳程序

③傳感器數(shù)據(jù)讀取與處理

-讀取傳感器數(shù)據(jù)

-數(shù)據(jù)處理方法：濾波、映射等

-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與單位換算

④控制邏輯編寫

-條件判斷語句

-循環(huán)控制語句

-順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)

⑤風(fēng)扇控制程序設(shè)計(jì)

-程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

-控制邏輯編寫

-程序調(diào)試技巧

⑥傳感器數(shù)據(jù)與風(fēng)扇速度的關(guān)系

-傳感器數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)扇速度的影響

-控制策略設(shè)計(jì)

⑦編程調(diào)試與優(yōu)化

-調(diào)試方法：觀察程序運(yùn)行狀態(tài)、分析錯(cuò)誤原因等

-優(yōu)化程序：提高程序運(yùn)行效率、降低資源消耗等

⑧創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用

-結(jié)合實(shí)際需求設(shè)計(jì)自動(dòng)控制裝置

-編程在其他領(lǐng)域的應(yīng)用探索

⑨團(tuán)隊(duì)合作與交流

-分組討論

-交流心得，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)

⑩教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋

-學(xué)生編程能力評(píng)價(jià)

-教學(xué)效果反饋與改進(jìn)

?課后拓展與延伸

-學(xué)習(xí)更多傳感器知識(shí)

-探索編程在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

?編程實(shí)踐與反思

-記錄編程過程

-反思學(xué)習(xí)成果與不足反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.互動(dòng)式教學(xué)：在課堂上，我們可以更多地采用互動(dòng)式教學(xué)方法，比如通過小組討論、角色扮演等方式，讓學(xué)生在解決問題的過程中主動(dòng)參與，這樣不僅能提高學(xué)生的興趣，還能培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通技巧。

2.實(shí)踐導(dǎo)向：在課程設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)更加注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，比如增加實(shí)驗(yàn)課的比重，讓學(xué)生通過實(shí)際操作來加深對(duì)理論知識(shí)的理解，這樣能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生基礎(chǔ)差異：不同學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力水平存在差異，這導(dǎo)致課堂上的學(xué)習(xí)效果不盡相同。部分學(xué)生在編程基礎(chǔ)方面較為薄弱，難以跟上課程的進(jìn)度。

2.教學(xué)方法單一：目前的教學(xué)方法相對(duì)單一，主要以教師講解為主，學(xué)生參與度不高，可能導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。

3.評(píng)價(jià)體系不夠完善：評(píng)價(jià)方式主要依賴于作業(yè)和考試，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際編程能力和創(chuàng)新能力的全面評(píng)價(jià)。

反思改進(jìn)措施（三）

1.針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)差異，我們可以嘗試分層教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的編程基礎(chǔ)和能力水平，設(shè)計(jì)不同難度的教學(xué)計(jì)劃和作業(yè)，確保每個(gè)學(xué)生都能在適合自己的節(jié)奏下學(xué)習(xí)。

2.在教學(xué)方法上，我們可以引入更多樣的教學(xué)手段，如翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等，讓學(xué)生在自主探究和合作學(xué)習(xí)中提升能力。

3.完善評(píng)價(jià)體系，除了