第10課繞月飛行——傳感器檢測模塊的條件判斷和子程序的應用教學設計-2023—2024學年粵教清華版初中信息技術九年級下冊科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第10課繞月飛行——傳感器檢測模塊的條件判斷和子程序的應用教學設計-2023—2024學年粵教清華版初中信息技術九年級下冊課程基本信息1.課程名稱：第10課繞月飛行——傳感器檢測模塊的條件判斷和子程序的應用

2.教學年級和班級：初中信息技術九年級全體

3.授課時間：2023年10月25日第3節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生信息意識，通過實踐操作，理解傳感器檢測模塊在程序中的應用，提高邏輯思維和問題解決能力。提升算法思維，通過設計繞月飛行程序，學會使用條件判斷和子程序，增強編程能力和創(chuàng)新意識。同時，強化實踐能力，通過實際操作，提高動手能力和團隊協(xié)作精神。教學難點與重點1.教學重點

-重點一：傳感器檢測模塊的工作原理和應用

詳細：學生需理解傳感器檢測模塊如何獲取外界信息，并如何將其轉化為程序可以處理的數(shù)據(jù)。

-重點二：條件判斷在程序中的作用

詳細：通過示例，學生需要掌握如何在程序中使用if-else語句來實現(xiàn)條件判斷，從而控制程序流程。

-重點三：子程序的應用與設計

詳細：學生需要學會如何編寫和調用子程序，以簡化代碼結構，提高程序的可讀性和可維護性。

2.教學難點

-難點一：傳感器數(shù)據(jù)的有效處理

詳細：學生可能難以將傳感器獲取的數(shù)據(jù)進行處理，以符合程序的需求。例如，如何對溫度數(shù)據(jù)進行濾波，去除噪聲。

-難點二：邏輯關系的正確運用

詳細：在編寫條件判斷語句時，學生可能難以正確判斷邏輯關系，如正確使用AND、OR、NOT等邏輯運算符。

-難點三：子程序的嵌套與遞歸

詳細：學生可能難以理解子程序之間的嵌套關系，以及如何編寫遞歸子程序來解決復雜問題。教學資源-軟硬件資源：計算機實驗室、編程軟件（如Scratch、PythonIDLE等）、Arduino或RaspberryPi開發(fā)板、連接傳感器模塊的電路板和導線

-課程平臺：學校信息技術課程平臺，用于發(fā)布教學資料和在線作業(yè)

-信息化資源：在線編程教程、傳感器技術相關視頻教程、編程論壇和社區(qū)

-教學手段：PPT演示文稿、實物模型演示、課堂討論、小組合作學習教學過程1.導入新課

-教師角色：同學們，我們上節(jié)課學習了基礎的編程概念，今天我們將進一步探索編程的深度，通過一個有趣的案例——繞月飛行，來學習傳感器檢測模塊的條件判斷和子程序的應用。

-學生角色：老師，繞月飛行聽起來很有趣，我們想看看如何用編程實現(xiàn)。

2.預習復習

-教師角色：請大家回顧一下上節(jié)課的內(nèi)容，特別是條件判斷和子程序的基本概念。

-學生角色：我復習了一下，條件判斷就是根據(jù)條件來決定程序執(zhí)行的路徑，子程序就像是程序中的小助手，可以重復使用。

3.傳感器檢測模塊介紹

-教師角色：首先，我們來認識一下傳感器檢測模塊。它能夠檢測外界環(huán)境的變化，比如溫度、光線等，并將這些變化轉化為數(shù)字信號。

-學生角色：老師，那我們怎么知道它檢測到了什么變化呢？

4.實驗演示

-教師角色：我將通過實物演示傳感器檢測模塊的使用。請大家觀察，我將連接一個溫度傳感器到Arduino板上，并通過編程讀取溫度值。

-學生角色：（觀察）老師，我看到了Arduino板上的LED燈隨著溫度的變化而變化。

5.編程實踐

-教師角色：現(xiàn)在，我們開始編寫程序。首先，我們需要初始化傳感器，然后編寫一個函數(shù)來讀取溫度值，并使用條件判斷來決定LED燈的狀態(tài)。

-學生角色：老師，我明白了，我們要用if-else語句來控制LED燈。

6.代碼分析

-教師角色：讓我們一起來分析一下這段代碼。首先，我們定義了一個子程序來讀取溫度值，然后在主程序中調用這個子程序，并使用條件判斷來決定LED燈的狀態(tài)。

-學生角色：老師，這個子程序可以重復使用，這樣就不用每次都寫相同的代碼了。

7.課堂討論

-教師角色：同學們，現(xiàn)在我們有一個問題：如果溫度超過某個閾值，我們希望執(zhí)行一個特定的動作。我們應該如何修改程序？

-學生角色：老師，我們可以增加一個if語句來檢查溫度是否超過了閾值。

8.小組合作

-教師角色：現(xiàn)在，我將分成幾個小組，每個小組都需要根據(jù)剛才的討論修改程序，并測試他們的代碼。

-學生角色：（小組討論并編程）

9.展示與評價

-教師角色：請每個小組展示他們的程序，并解釋他們的設計思路。

-學生角色：（展示程序并解釋）

10.總結與反思

-教師角色：今天我們學習了如何使用傳感器檢測模塊和條件判斷來控制程序的行為。你們覺得這種編程方式有什么優(yōu)點？

-學生角色：老師，我覺得這樣可以讓程序更加智能，可以根據(jù)不同的條件做出不同的反應。

11.作業(yè)布置

-教師角色：請大家完成以下作業(yè)：設計一個簡單的自動化系統(tǒng)，使用傳感器檢測模塊來控制一個電風扇的開關，根據(jù)溫度來決定是否打開風扇。

-學生角色：明白了，老師，我們會在課后完成這個作業(yè)。

12.課堂小結

-教師角色：今天的課程就到這里，希望大家能夠通過今天的實踐，更好地理解傳感器檢測模塊和條件判斷的應用。下節(jié)課我們將繼續(xù)深入探討編程的其他方面。

-學生角色：謝謝老師，我們下節(jié)課再見！知識點梳理1.傳感器檢測模塊的基本概念

-傳感器的作用：將非電學量轉換為電學量，如溫度、光線、聲音等。

-傳感器的工作原理：利用物理或化學原理，將外界信號轉換為電信號。

2.傳感器檢測模塊的類型

-溫度傳感器：如熱敏電阻、熱電偶等，用于檢測溫度變化。

-光線傳感器：如光敏電阻、光電二極管等，用于檢測光線強度。

-聲音傳感器：如麥克風、聲敏電阻等，用于檢測聲音信號。

3.傳感器檢測模塊的連接與使用

-連接方式：通過電路板（如Arduino）連接傳感器，并通過編程讀取傳感器數(shù)據(jù)。

-使用方法：編寫程序，初始化傳感器，讀取數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)執(zhí)行相應操作。

4.條件判斷在程序中的應用

-if-else語句：根據(jù)條件判斷執(zhí)行不同的代碼塊。

-邏輯運算符：AND（&&）、OR（||）、NOT（!）等，用于組合多個條件。

5.子程序的概念與作用

-子程序：將重復使用的代碼塊封裝成函數(shù)，提高代碼的可讀性和可維護性。

-子程序的編寫與調用：定義子程序，通過函數(shù)名調用子程序。

6.傳感器檢測模塊與條件判斷的結合

-讀取傳感器數(shù)據(jù)：通過編程讀取傳感器檢測到的數(shù)據(jù)。

-條件判斷：根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)執(zhí)行不同的操作，如控制LED燈、調整電機轉速等。

7.子程序在復雜程序中的應用

-子程序的嵌套：在一個子程序中調用另一個子程序。

-子程序的遞歸：一個子程序可以調用自身，用于解決遞歸問題。

8.編程實踐案例

-繞月飛行程序：通過傳感器檢測模塊和條件判斷，控制程序執(zhí)行不同的飛行階段。

-自動化系統(tǒng)設計：使用傳感器檢測模塊和條件判斷，實現(xiàn)自動化控制。

9.編程規(guī)范與技巧

-代碼注釋：為代碼添加注釋，提高代碼可讀性。

-代碼格式：保持代碼整潔，便于閱讀和維護。

-代碼復用：利用子程序和函數(shù)提高代碼復用性。

10.編程思維培養(yǎng)

-邏輯思維能力：通過編程訓練，提高邏輯思維能力。

-創(chuàng)新思維能力：在編程過程中，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

-團隊協(xié)作能力：在小組合作中，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。課后拓展1.拓展內(nèi)容

-閱讀材料：《編程思維：如何像計算機科學家一樣思考》（作者：杰夫·科克）

該書介紹了編程思維的基本概念，通過實例講解如何將編程思維應用于實際問題解決。

-視頻資源：《Scratch編程教程》系列視頻

這些視頻教程以Scratch編程語言為基礎，逐步引導學生學習編程基礎和高級概念。

2.拓展要求

-學生自主閱讀《編程思維：如何像計算機科學家一樣思考》一書，重點關注編程思維和算法設計部分，嘗試將書中提到的思維模式應用到日常問題解決中。

-觀看《Scratch編程教程》系列視頻，選擇其中一至兩個教程進行深入學習，嘗試按照教程中的步驟完成編程練習。

-完成以下拓展任務：

-設計一個簡單的游戲，使用Scratch編程語言實現(xiàn)，并嘗試加入條件判斷和子程序。

-選擇一個現(xiàn)實生活中的問題，如智能家居控制、環(huán)境監(jiān)測等，設計一個簡單的自動化系統(tǒng)方案，并使用傳感器檢測模塊和條件判斷來實現(xiàn)。

-教師指導：

-鼓勵學生在課后小組討論中分享閱讀和觀看視頻的體會，互相學習。

-對于學生在拓展任務中遇到的問題，教師應提供必要的指導和幫助，如解答疑問、推薦相關資源等。

-組織一次課后拓展成果展示活動，讓學生展示他們的游戲設計或自動化系統(tǒng)方案，鼓勵學生之間的交流和創(chuàng)意分享。內(nèi)容邏輯關系①傳感器檢測模塊的工作原理

-重點知識點：傳感器的定義、功能、工作原理

-關鍵詞：傳感器、信號轉換、物理/化學原理

②條件判斷的應用

-重點知識點：if-else語句、邏輯運算符

-關鍵詞：條件判斷、程序流程、邏輯運算

③子程序的設計與調用

-重點知識點：子程序的定義、作用、編寫方法

-關鍵詞：子程序、函數(shù)、代碼復用

④傳感器檢測模塊與條件判斷的結合

-重點知識點：讀取傳感器數(shù)據(jù)、條件判斷的應用

-關鍵詞：傳感器數(shù)據(jù)、條件判斷、程序控制

⑤子程序在復雜程序中的應用

-重點知識點：子程序的嵌套、遞歸

-關鍵詞：嵌套調用、遞歸函數(shù)、代碼結構

⑥編程實踐案例

-重點知識點：繞月飛行程序、自動化系統(tǒng)設計

-關鍵詞：編程案例、實際問題、解決方案

⑦編程規(guī)范與技巧

-重點知識點：代碼注釋、代碼格式、代碼復用

-關鍵詞：編程規(guī)范、代碼可讀性、復用性

⑧編程思維培養(yǎng)

-重點知識點：邏輯思維能力、創(chuàng)新思維能力、團隊協(xié)作能力

-關鍵詞：編程思維、問題解決、團隊協(xié)作作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.完成以下編程練習，使用Scratch編程語言實現(xiàn)：

-設計一個簡單的游戲，玩家需要控制角色躲避障礙物。使用條件判斷來控制障礙物的出現(xiàn)和移動。

-在游戲中加入得分機制，當玩家成功躲避障礙物時，得分增加。使用子程序來簡化得分邏輯。

2.設計一個智能家居控制系統(tǒng)方案：

-選擇一個或多個家居設備（如燈光、溫度控制、安全系統(tǒng)等），設計一個自動化控制方案。

-使用傳感器檢測模塊（如溫度傳感器、光線傳感器等）來檢測環(huán)境變化。

-根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)，編寫程序控制家居設備的開關和調節(jié)。

作業(yè)反饋：

1.作業(yè)批改：

-對學生的編程練習進行批改，檢查代碼的正確性、邏輯性和可讀性。

-對智能家居控制系統(tǒng)方案進行評估，考慮方案的完整性、創(chuàng)新性和實用性。

2.反饋內(nèi)容：

-對編程練習的反饋：

-指出代碼中的錯誤，如語法錯誤、邏輯錯誤等，并提供修正建議。

-評價代碼的結構和設計，指出可以改進的地方，如優(yōu)化代碼結構、增加功能等。

-鼓勵學生嘗試不同的編程技巧，如使用循環(huán)、變量等，以提高代碼的靈活性和可維護性。

-對智能家居控制系統(tǒng)方案的反饋：

-評估方案的完整性，包括傳感器選擇、控制邏輯、用戶界面等。

-提出改進建議，如增加