2023-2024學年天津市中小學生mixly創意編程第10課感應風扇-教學設計主備人備課成員教學內容本課教材內容選自《天津市中小學生mixly創意編程》第10課，主要內容包括：學習使用Mixly軟件中的感應模塊控制風扇，實現風扇根據光線強弱自動調節轉速的功能。通過本節課的學習，學生能夠掌握感應模塊的使用方法，并能夠將所學知識應用于實際項目中。核心素養目標分析本節課旨在培養學生的計算思維、問題解決和創新實踐能力。學生將通過編程控制風扇，學習如何將實際問題轉化為程序邏輯，鍛煉邏輯推理和問題解決能力。同時，通過動手實踐，學生能夠提升創新意識和實踐技能，培養對編程技術的興趣和終身學習的態度。學情分析本節課面向的是天津市中小學生，學生年齡一般在12-15歲之間，正處于青春期，好奇心強，對新鮮事物接受能力強。在知識層面，學生已經具備一定的信息技術基礎，對計算機操作有一定的了解，但編程經驗相對較少。在能力方面，學生的邏輯思維能力和動手實踐能力有待提高，尤其是在編程方面，需要通過實際操作來培養編程思維和解決問題的能力。

學生的素質方面，部分學生可能對編程有濃厚的興趣，愿意主動探索和嘗試，但也有一些學生對編程持觀望態度，缺乏自信。在行為習慣上，學生普遍能夠遵守課堂紀律，但在長時間的操作和思考過程中，可能會出現注意力不集中、操作失誤等問題。

這些學情特點對課程學習產生以下影響：首先，需要根據學生的不同基礎和興趣，調整教學難度和進度，確保所有學生都能跟上教學節奏。其次，在教學過程中，應注重培養學生的編程興趣和自信心，通過實際操作和成功案例激發學生的學習熱情。此外，要關注學生的個體差異，針對不同層次的學生提供個性化的指導和支持，幫助他們克服學習中的困難，提高編程技能。總之，教師需充分了解學生的學情，以便更好地設計教學活動，促進學生的全面發展。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源1.軟硬件資源：

-Mixly創意編程軟件

-編程控制板（如Arduino）

-傳感器模塊（如光敏傳感器）

-電動機驅動器

-風扇

-連接線

2.課程平臺：

-學校網絡教學平臺

3.信息化資源：

-Mixly編程教程

-傳感器模塊使用說明

-電動機驅動器操作指南

4.教學手段：

-多媒體教學設備（投影儀、計算機）

-教學模型或實物展示

-互動式編程軟件演示

-學生實驗報告模板教學過程設計一、導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對感應風扇的興趣，激發其探索欲望。

過程：

1.開場提問：“你們知道風扇嗎？它在我們生活中有什么作用？”

2.展示一些關于風扇的圖片或視頻片段，讓學生初步感受風扇的魅力或特點。

3.簡短介紹感應風扇的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

二、感應風扇基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解感應風扇的基本概念、組成部分和原理。

過程：

1.講解感應風扇的定義，包括其主要組成元素或結構。

2.詳細介紹感應風扇的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.通過實例或案例，讓學生更好地理解感應風扇的實際應用或作用。

三、感應風扇案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解感應風扇的特性和重要性。

過程：

1.選擇幾個典型的感應風扇案例進行分析。

2.詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解感應風扇的多樣性或復雜性。

3.引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用感應風扇解決實際問題。

4.小組討論：讓學生分組討論感應風扇的未來發展或改進方向，并提出創新性的想法或建議。

四、學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

1.將學生分成若干小組，每組選擇一個與感應風扇相關的主題進行深入討論。

2.小組內討論該主題的現狀、挑戰以及可能的解決方案。

3.每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

五、課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對感應風扇的認識和理解。

過程：

1.各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現狀、挑戰及解決方案。

2.其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

3.教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

六、課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調感應風扇的重要性和意義。

過程：

1.簡要回顧本節課的學習內容，包括感應風扇的基本概念、組成部分、案例分析等。

2.強調感應風扇在現實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用感應風扇。

3.布置課后作業：讓學生撰寫一篇關于感應風扇的短文或報告，以鞏固學習效果。

七、課后拓展（5分鐘）

目標：激發學生的創新思維，培養其自主學習能力。

過程：

1.提出一些與感應風扇相關的拓展性問題，如如何優化感應風扇的設計、如何提高其能效等。

2.鼓勵學生在課后自主查閱資料，進行思考和探索。

3.預告下一節課的學習內容，讓學生對后續課程有所期待。教學資源拓展1.拓展資源：

-編程控制板的其他應用案例，如智能燈光控制系統、溫度監控系統等。

-不同類型的傳感器及其在生活中的應用，如溫度傳感器、濕度傳感器、聲音傳感器等。

-電動機驅動器的原理和應用，包括直流電機和交流電機的區別。

-Mixly軟件的更新日志和社區論壇，了解最新的編程工具和技巧。

-相關的編程書籍和電子教材，如《Arduino編程從入門到精通》、《Mixly編程基礎教程》等。

2.拓展建議：

-鼓勵學生課后查閱編程控制板的原理和應用資料，了解其在不同領域的應用。

-學生可以嘗試使用不同的傳感器模塊，如溫度傳感器或聲音傳感器，來設計自己的小項目。

-組織學生進行小組項目，利用電動機驅動器制作一個簡易的機械臂或自動化設備。

-引導學生訪問Mixly軟件的社區論壇，了解其他編程愛好者的項目分享和解決方案。

-鼓勵學生閱讀編程書籍和電子教材，加深對編程基礎知識的理解，并學習更多高級編程技巧。

-設計一個編程競賽或展示活動，讓學生有機會將所學知識應用到實際的編程項目中。

-安排學生進行在線編程課程的學習，如MOOC平臺上的編程課程，以拓寬編程視野。

-邀請專業人士或校友來校進行講座，分享他們在編程領域的經驗和見解。

-通過實際項目，如智能家居系統、環保監測設備等，讓學生將編程與實際問題相結合，提高解決問題的能力。

-鼓勵學生參加編程相關的競賽和活動，如全國青少年科技創新大賽、青少年編程挑戰賽等，提升自己的編程技能和團隊協作能力。教學反思與總結今天這節課，我覺得整體上還是蠻成功的。學生們對感應風扇這個主題表現出了濃厚的興趣，課堂氣氛活躍，參與度也很高。不過，在回顧整個教學過程之后，我還是發現了一些可以改進的地方。

首先，我覺得在導入新課的時候，我用了比較多的時間來展示圖片和視頻，雖然這樣的方式挺吸引學生的，但也可能讓一些基礎比較薄弱的學生感到有些吃力。下次，我可能會嘗試用更簡潔的方式引入主題，比如直接提出一個與感應風扇相關的問題，讓學生們討論，這樣可以更快地進入學習狀態。

在講解基礎知識的時候，我發現有些學生對于傳感器模塊的工作原理還是有些困惑。我意識到，可能是我講解得太快了，沒有給學生足夠的時間去消化和理解。所以，我決定在今后的教學中，要更加注重學生的理解過程，多舉一些例子，用更直觀的方式去解釋復雜的原理。

案例分析環節，學生們討論得非常熱烈，提出了很多有創意的想法。這讓我感到非常欣慰，說明他們對這個主題有了自己的思考和見解。但同時，我也發現有些學生對于案例的分析不夠深入，可能是因為他們對案例的背景了解不夠。因此，我計劃在之后的課程中，提前給學生提供一些背景資料，幫助他們更好地理解案例。

在小組討論環節，我發現學生們在表達自己的觀點時，有時候會顯得有些緊張。這可能是因為他們不太習慣在眾人面前發言。為了解決這個問題，我打算在未來的教學中，多組織一些小組討論活動，讓學生們逐漸適應在小組中合作和表達自己的觀點。

課堂展示和點評環節，學生們表現得非常積極，但也有一些學生沒有充分準備。這讓我意識到，課后作業的布置和檢查非常重要，它不僅能夠幫助學生鞏固所學知識，還能讓他們學會如何更好地準備和展示。

針對這些問題，我提出以下改進措施和建議：

-在講解復雜概念時，采用多種教學方法，如實物展示、模擬實驗等，幫助學生更好地理解。

-加強課后作業的反饋，及時糾正學生的錯誤，幫助他們鞏固知識點。

-在小組討論前，提供更詳細的討論指南，幫助學生更好地準備和參與討論。

-鼓勵學生在課堂上積極提問，及時解答他們的疑惑，提高課堂互動效果。

-定期組織學生進行編程技能的評估，了解他們的學習進度，針對性地調整教學策略。

我相信，通過不斷的反思和改進，我的教學水平會不斷提高，學生們也能在編程學習的道路上越走越遠。重點題型整理1.題型一：編寫程序控制風扇轉速

細節說明：根據光敏傳感器的讀數調整風扇的轉速，光敏傳感器讀數越低，風扇轉速越快；光敏傳感器讀數越高，風扇轉速越慢。

例題：編寫Mixly程序，使風扇在光敏傳感器讀數低于50時全速旋轉，讀數在50-100之間時半速旋轉，讀數高于100時停止旋轉。

答案：

```python

ifsensor.get_light()<50:

motor.run_speed(255)#全速旋轉

elifsensor.get_light()>=50andsensor.get_light()<=100:

motor.run_speed(127)#半速旋轉

else:

motor.stop()#停止旋轉

```

2.題型二：傳感器數據讀取與處理

細節說明：理解如何讀取傳感器數據，并根據讀取到的數據做出相應的邏輯判斷。

例題：編寫Mixly程序，讀取光敏傳感器的數據，當光線強度低于設定值時，通過蜂鳴器發出警報聲。

答案：

```python

ifsensor.get_light()<30:

buzzer.on()#光線強度低，蜂鳴器發出警報

else:

buzzer.off()#光線強度正常，蜂鳴器停止警報

```

3.題型三：傳感器數據與電動機轉速的關系

細節說明：探索傳感器數據如何影響電動機的轉速，以及如何調整程序以實現特定的轉速控制效果。

例題：編寫Mixly程序，使風扇的轉速隨著光線的強度變化而變化，當光線強度增加時，風扇轉速逐漸減慢。

答案：

```python

light_value=sensor.get_light()

motor.run_speed(255-light_value)#光線強度越高，轉速越慢

```

4.題型四：程序邏輯的復雜應用

細節說明：結合多個傳感器和執行器，實現復雜的程序邏輯控制。

例題：編寫Mixly程序，當光線強度低于設定值且溫度高于設定值時，同時打開風扇和燈光。

答案：

```python

light_value=sensor.get_light()

temp_value=temperature_sensor.get_temperature()

iflight_value<30andtemp_value>25:

motor.run_speed(255)

light.on()

```

5.題型五：程序調試與優化

細節說明：學習如何調試程序，優化程序性能，確保程序穩定運行。

例題：編寫Mixly程序，控制風扇根據光線強度變化轉速，但發現程序有時會突然停止工作。分析問題并優化程序。

答案：

```python

light_value=sensor.get_light()

previous_light_value=0#記錄上一次的光線強度

debounce_time=100#防抖時間，防止因光線波動導致的誤判

ifabs(light_value-previous_light_value)>debounce_time:

previous_light_value=light_value

iflight_value<50:

motor.run_speed(255)

else:

motor.stop()

```教學評價與反饋1.課堂表現：

學生們在課堂上表現出較高的參與度，能夠積極回答問題，對于感應風扇的工作原理和編程控制有了一定的理解。大部分學生能夠按照要求完成程序編寫和調試，但部分學生在理解傳感器數據讀取和邏輯處理方面存在一定的困難。

2.小組討論成果展示：

小組討論環節中，學生們能夠圍繞主題進行深入的探討，提出了一些富有創意的設計方案。例如，有小組提出將感應風扇與手機應用結合，通過手機控制風扇的開關和轉速。這些討論成果展示了學生們對知識的靈活運用和創新能力。

3.隨堂測試：

在隨堂測試中，學生們對基礎知識的掌握情況良好，能夠正確回答關于感應風扇基本概念、組成部分和原理的問題。但在實際編程環節，部分學生因為對Mixly軟件操作不夠熟悉，導致程序編寫和調試過程中出現了一些錯誤。

4.學生作品展示：

學生們的作品展示環節，可以看到他們在課堂上學到的知識和技能得到了實際應用。例如，有學生設計的感應風扇可以根據光線強度自動調節轉速，實現了節能環保的目的；還有學生制作的智能風扇，可以通過手機APP遠程控制風扇的開關和風速。

5.教師評價與反饋：

針對課堂表現