全國蘇科版初中信息技術(shù)九年級全冊第一單元第2節(jié)3《單片機學習平臺》教學設計

全國蘇科版初中信息技術(shù)九年級全冊第一單元第2節(jié)3《單片機學習平臺》教學設計科目授課時間節(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）全國蘇科版初中信息技術(shù)九年級全冊第一單元第2節(jié)3《單片機學習平臺》教學設計教學內(nèi)容本節(jié)課的內(nèi)容選自全國蘇科版初中信息技術(shù)九年級全冊第一單元第2節(jié)3《單片機學習平臺》。本節(jié)課將介紹單片機的基本概念、特點和應用，以及如何使用單片機學習平臺進行編程和實驗。

本節(jié)課的主要內(nèi)容包括：

1.單片機的基本概念和特點，包括單片機的定義、結(jié)構(gòu)和工作原理。

2.單片機的應用領域，包括家庭自動化、工業(yè)控制、智能穿戴設備等。

3.如何使用單片機學習平臺進行編程和實驗，包括下載程序、調(diào)試程序、運行實驗等。

4.單片機編程的基本語法和指令，包括數(shù)據(jù)類型、變量、運算符、控制語句等。核心素養(yǎng)目標1.提高學生的信息意識，使學生能夠了解單片機在實際生活中的應用，并激發(fā)學生對信息技術(shù)的學習興趣。

2.培養(yǎng)學生的計算思維，使學生能夠理解單片機編程的基本語法和指令，并能夠運用這些知識進行編程和實驗。

3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，使學生能夠通過使用單片機學習平臺進行實驗，提高學生的實踐操作能力和解決問題的能力。

4.培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力，使學生在小組合作中能夠相互交流、合作和解決問題，提高學生的團隊合作和溝通能力。學情分析本節(jié)課的授課對象為九年級的學生，他們已經(jīng)具備了一定的信息技術(shù)基礎知識和操作技能。在知識方面，學生已經(jīng)了解了計算機的基本概念和基本操作，能夠使用計算機進行基本的文字處理和圖像處理。在能力方面，學生已經(jīng)能夠使用計算機進行簡單的編程，能夠編寫一些簡單的程序。在素質(zhì)方面，學生已經(jīng)具備了一定的自學能力和解決問題的能力。

然而，在行為習慣方面，學生可能存在一些問題。首先，學生在上課時可能存在注意力不集中的問題，容易受到外界因素的干擾。其次，學生在學習過程中可能存在拖延和不愿意主動學習的問題，這會影響到他們的學習效果。此外，學生在小組合作中可能存在溝通不暢和不愿意合作的問題，這會影響到他們的團隊合作能力。

針對以上學情分析，本節(jié)課將采取以下措施進行教學。首先，通過引入實際生活中的應用案例，激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的注意力。其次，通過提供豐富的教學資源和素材，鼓勵學生主動學習和探索，提高他們的自學能力和解決問題的能力。最后，通過組織小組合作活動，培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力。教學方法與策略1.教學方法：采用講授、討論、案例研究、項目導向?qū)W習等教學方法。通過講授，向?qū)W生介紹單片機的基本概念、特點和應用。通過討論，引導學生思考單片機在實際生活中的應用，激發(fā)學生的學習興趣。通過案例研究，讓學生了解單片機在實際項目中的應用，提高學生的實踐能力。通過項目導向?qū)W習，讓學生親自動手編程和實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

2.教學活動設計：

（1）角色扮演：讓學生分組扮演單片機生產(chǎn)商和消費者，討論單片機在不同領域的應用，提高學生的參與度和互動性。

（2）實驗：組織學生使用單片機學習平臺進行實驗，讓學生親自動手編寫程序、下載程序、調(diào)試程序和運行實驗，培養(yǎng)學生的實踐操作能力和解決問題的能力。

（3）游戲：設計一個簡單的單片機編程游戲，讓學生在游戲中學習單片機編程的基本語法和指令，提高學生的學習興趣。

3.教學媒體和資源的使用：

（1）PPT：制作精美的PPT，展示單片機的基本概念、特點和應用，以及單片機學習平臺的操作步驟，幫助學生更好地理解和掌握知識。

（2）視頻：提供一些單片機編程和實驗的演示視頻，讓學生直觀地了解單片機的編程和實驗過程，提高學生的學習興趣。

（3）在線工具：使用在線編程平臺，讓學生在線編寫和調(diào)試程序，提高學生的實踐操作能力。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對單片機的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道單片機是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于單片機的圖片或視頻片段，讓學生初步感受單片機的魅力或特點。

簡短介紹單片機的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.單片機基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解單片機的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解單片機的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細介紹單片機的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

通過實例或案例，讓學生更好地理解單片機的實際應用或作用。

3.單片機案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解單片機的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的單片機案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解單片機的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應用單片機解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論單片機的發(fā)展方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與單片機相關的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對單片機的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)單片機的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括單片機的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)單片機在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用單片機。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于單片機的短文或報告，以鞏固學習效果。知識點梳理1.單片機的基本概念：單片機是一種集成度很高的微型計算機，它將CPU、存儲器、輸入/輸出接口等集成在一個芯片上，可以完成各種控制和計算任務。

2.單片機的特點：

-集成度高：單片機將多個功能模塊集成在一個芯片上，體積小，便于攜帶和安裝。

-成本低：單片機的生產(chǎn)成本較低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)和應用。

-功耗低：單片機的功耗較低，適用于電池供電或能源緊張的環(huán)境。

-靈活性高：單片機可以靈活配置和擴展，適用于各種不同的應用場景。

3.單片機的應用領域：

-家庭自動化：單片機可以用于家庭自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)智能家居的控制和管理。

-工業(yè)控制：單片機可以用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)控和控制。

-智能穿戴設備：單片機可以用于智能穿戴設備中，實現(xiàn)對用戶的健康監(jiān)測和信息處理。

-汽車電子：單片機可以用于汽車電子系統(tǒng)中，實現(xiàn)對汽車的控制和監(jiān)控。

4.單片機的編程：

-數(shù)據(jù)類型：單片機編程中常用的數(shù)據(jù)類型包括整型、浮點型、字符型等。

-變量：單片機編程中使用變量來存儲數(shù)據(jù)，包括局部變量和全局變量。

-運算符：單片機編程中使用運算符來進行數(shù)據(jù)的運算，包括算術(shù)運算符、邏輯運算符、關系運算符等。

-控制語句：單片機編程中使用控制語句來控制程序的流程，包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等。

-函數(shù)：單片機編程中使用函數(shù)來封裝重復使用的代碼，提高代碼的可讀性和可維護性。教學反思與總結(jié)在教授《單片機學習平臺》這節(jié)課的過程中，我采用了講授、討論、案例研究、項目導向?qū)W習等教學方法，設計了一些具體的學生活動，如角色扮演、實驗、游戲等，以促進學生的參與和互動。同時，我使用了PPT、視頻、在線工具等教學媒體和資源，幫助學生更好地理解和掌握知識。

在教學過程中，我發(fā)現(xiàn)學生在討論和實驗環(huán)節(jié)表現(xiàn)出了較高的興趣和積極參與度。通過案例分析，學生對單片機的特性和重要性有了更深入的理解，能夠思考如何應用單片機解決實際問題。在小組討論中，學生能夠合作解決問題，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進的地方。首先，在講授基礎知識時，我可能過于注重理論知識的講解，而忽略了學生的實際操作能力的培養(yǎng)。因此，我將在今后的教學中增加更多的實踐環(huán)節(jié)，讓學生親自動手編程和實驗，提高他們的實踐操作能力。

其次，在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)有些小組的合作效果不佳，存在溝通不暢和不愿意合作的問題。為了改善這一情況，我將在今后的教學中加強對小組合作的指導，鼓勵學生積極參與討論，提高他們的團隊合作能力。

最后，在課堂展示環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)有些學生的表達能力較弱，不能很好地展示自己的觀點和成果。為了提高學生的表達能力，我將在今后的教學中加強對學生的口頭表達訓練，鼓勵他們在課堂上積極發(fā)言，提高他們的表達能力。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

1.單片機的基本概念和特點：介紹了單片機的基本概念，包括其定義、結(jié)構(gòu)和工作原理。強調(diào)了單片機的特點，如集成度高、成本低、功耗低和靈活性高，以及其在實際生活中的廣泛應用。

2.單片機的應用領域：詳細介紹了單片機在家庭自動化、工業(yè)控制、智能穿戴設備和汽車電子等領域的應用，展示了單片機在不同領域的實際應用案例。

3.單片機的編程：講解了單片機編程的基本語法和指令，包括數(shù)據(jù)類型、變量、運算符、控制語句等。通過實例和案例，展示了單片機編程的實際應用和操作。

4.單片機學習平臺的使用：介紹了如何使用單片機學習平臺進行編程和實驗，包括下載程序、調(diào)試程序、運行實驗等。通過實際操作，讓學生親身體驗單片機的編程和實驗過程。

當堂檢測：

1.選擇題：

a)單片機是一種集成度很高的微型計算機，它將CPU、存儲器、輸入/輸出接口等集成在一個芯片上，可以完成各種控制和計算任務。

b)單片機的特點包括集成度高、成本低、功耗低和靈活性高。

c)單片機的應用領域包括家庭自動化、工業(yè)控制、智能穿戴設備和汽車電子等。

d)單片機編程中常用的數(shù)據(jù)類型包括整型、浮點型、字符型等。

e)單片機編程中使用變量來存儲數(shù)據(jù)，包括局部變量和全局變量。

f)單片機編程中使用運算符來進行數(shù)據(jù)的運算，包括算術(shù)運算符、邏輯運算符、關系運算符等。

g)單片機編程中使用控制語句來控制程序的流程，包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等。

h)單片機編程中使用函數(shù)來封裝重復使用的代碼，提高代碼的可讀性和可維護性。

2.簡答題：

a)請簡述單片機的基本概念和特點。

b)請列舉單片機在哪些領域有應用。

c)請解釋單片機編程中常用的數(shù)據(jù)類型和變量。

d)請描述單片機編程中使用的控制語句和函數(shù)。

3.編程題：

a)編寫一個簡單的單片機程序，實現(xiàn)一個LED燈的點亮和熄滅。

b)編寫一個單片機程序，實現(xiàn)一個溫度計的溫度顯示。

c)編寫一個單片機程序，實現(xiàn)一個按鍵控制LED燈的開關。典型例題講解1.例題1：編寫一個單片機程序，實現(xiàn)一個LED燈的點亮和熄滅。

答案：

```c

#include<reg52.h>

sbitLED=P1^0;//將P1端口0定義為LED燈的控制端口

voidmain(){

while(1){

LED=0;//點亮LED燈

Delay(500);//延時500ms

LED=1;//熄滅LED燈

Delay(500);//延時500ms

}

}

voidDelay(unsignedintms){

unsignedinti,j;

for(i=ms;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--);

}

```

2.例題2：編寫一個單片機程序，實現(xiàn)一個溫度計的溫度顯示。

答案：

```c

#include<reg52.h>

sbitDHT11_DATA=P3^2;//將P3端口2定義為DHT11傳感器的數(shù)據(jù)端口

voidmain(){

unsignedchartemp[5];

unsignedinti;

while(1){

if(DHT11_DATA==0){//等待傳感器穩(wěn)定

Delay(20);//延時20ms

while(DHT11_DATA==0);//等待傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)

while(DHT11_DATA);//等待傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束

for(i=0;i<5;i++){//接收溫度數(shù)據(jù)

temp[i]=0;

for(j=0;j<8;j++){

while(DHT11_DATA==0);//等待傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)

temp[i]<<=1;//左移一位

if(DHT11_DATA){

temp[i]|=1;//接收數(shù)據(jù)位

}

}

}

}

//顯示溫度

P1=temp[0];//顯示溫度整數(shù)部分

Delay(100);//延時100ms

P1=temp[1];//顯示溫度小數(shù)部分

Delay(100);//延時100ms

}

}

voidDelay(unsignedintms){

unsignedinti,j;

for(i=ms;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--);

}

```

3.例題3：編寫一個單片機程序，實現(xiàn)一個按鍵控制LED燈的開關。

答案：

```c

#include<reg52.h>

sbitLED=P1^0;//將P1端口0定義為LED燈的控制端口

sbitKEY=P3^3;//將P3端口3定義為按鍵的控制端口

voidmain(){

while(1){

if(KEY==0){//判斷按鍵是否按下

LED=~LED;//切換LED燈的狀態(tài)

Delay(100);//延時100ms

}

}

}

voidDelay(unsignedintms){

unsignedinti,j;

for(i=ms;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--);

}

```

4.例題4：編寫一個單片機程序，實現(xiàn)一個數(shù)碼管顯示數(shù)字。

答案：

```c

#include<reg52.h>

sbitDIGIT0=P1^4;//將P1端口4定義為數(shù)碼管0的控制端口

sbitDIGIT1=P1^5;//將P1端口5定義為數(shù)碼管1的控制端口

sbitDIGIT2=P1^6;//將P1端口6定義為數(shù)碼管2的控制端口

sbitDIGIT3=P1^7;//將P1端口7定義為數(shù)碼管3的控制端口

voidmain(){

unsignedchari;

while(1){

for(i=0;i<10;i++){

switch(i){

case0:

DIGIT0=1;DIGIT1=1;DIGIT2=1;DIGIT3=1;break;

case1:

DIGIT0=0;DIGIT1=1;DIGIT2=1;DIGIT3=0;break;

case2:

DIGIT0=1;DIGIT1=1;DIGIT2=0;DIGIT3=1;break;

case3:

DIGIT0=1;DIGIT1=1;DIGIT2=1;DIGIT3=1;break;

case4:

DIGIT0=0;DIGIT1=1;DIGIT2=1;DIGIT3=0;break;

case5:

DIGIT0=1;DIGIT1=0;DIGIT2=1;DIGIT3=0;break;

case6:

DIGIT0=1;DIGIT1=0;DIGIT2=1;DIGIT3=1;break;

case7:

DIGIT0=1;DIGIT1=1;DIGIT2=1;DIGIT3=0;break;

case8:

DIGIT0=1;DIGIT1=1;DIGIT2=1;DIGIT3=1;break;

case9:

DIGIT0=1;DIGIT1=1;DIGIT2=0;DIGIT3=1;break;

}

Delay(1000);//延時1s

}

}

}

voidDelay(unsignedintms){

unsignedinti,j;

for(i=ms;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--);

}

```

5.例題5：編寫一個單片機程序，實現(xiàn)一個串口通信的溫度計。

答案：

```c

#include<reg52.h>

sbitDHT11_DATA=P3^2;//將P3端口2定義為DHT11傳感器的數(shù)據(jù)端口

voidmain(){

unsignedchartemp[5];

unsignedinti;

while(1){

if(DHT11_DATA==0){//等待傳感器穩(wěn)定

Delay(20);//延時20ms

while(DHT11_DATA==0);//等待傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)

while(DHT11_DATA);//等待傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束

for(i=0;i<5;i++){//接收溫度數(shù)據(jù)

temp[i]=0;

for(j=0;j<8;j++){

while(DHT11_DATA==0);//等待傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)

temp[i]<<=1;//左移一位

if(DHT11_DATA){

temp[i]|=1;//接收數(shù)據(jù)位

}

}

}

//發(fā)送溫度數(shù)據(jù)到串口

SCON=0x50;//設置串口工作模式1，8位數(shù)據(jù)，可變波特率

TMOD|=0x20;//設置定時器1為模式2，8位自動重裝

TH1=0xFD;//設置波特率為9600

TF1=0;//清除定時器1的溢出標志

TR1=1;//啟動定時器1

while(!TI);//等待發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)