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

《第4章第3節(jié)抽獎盒子——控制舵機》教學(xué)設(shè)計-2023—2024學(xué)年河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)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4章第3節(jié)抽獎盒子——控制舵機》教學(xué)設(shè)計-2023—2024學(xué)年河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于《第4章第3節(jié)抽獎盒子——控制舵機》，對應(yīng)的教材是《河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊》。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，并通過實際操作制作一個抽獎盒子。學(xué)生將通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，掌握舵機的工作原理，學(xué)會使用編程軟件控制舵機轉(zhuǎn)動，并能夠運用所學(xué)知識制作一個有趣的抽獎盒子。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、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新以及信息社會責(zé)任。通過學(xué)習(xí)如何使用編程軟件控制舵機，學(xué)生將培養(yǎng)計算思維，學(xué)會運用算法解決問題。同時，通過實際操作制作抽獎盒子，學(xué)生將培養(yǎng)信息社會責(zé)任，學(xué)會將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活中。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)會自主探究和學(xué)習(xí)，提高問題解決能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：在開始本節(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)和條件語句。他們也應(yīng)該了解簡單的物理原理，如力與運動。此外，學(xué)生應(yīng)該具備一定的動手能力，能夠進行簡單的電子制作和調(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)生們對信息技術(shù)課程通常具有較強的興趣，特別是那些對編程和電子制作感興趣的學(xué)生。他們在學(xué)習(xí)能力上各有差異，有的學(xué)生擅長理論學(xué)習(xí)，而有的學(xué)生更善于動手實踐。因此，在教學(xué)過程中，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)和制作抽獎盒子過程中，學(xué)生可能會遇到一些困難，如編程邏輯的不理解、舵機控制信號的不熟悉、以及電子制作技巧的缺乏等。特別是對于那些理論知識較弱、動手能力不強的學(xué)生，他們可能會在舵機的調(diào)試和程序的編寫上感到困惑。教師需要及時發(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度。教學(xué)資源1.軟硬件資源：計算機、編程軟件、舵機、Arduino板、傳感器、電路元件、面包板、剪刀、膠帶等。

2.課程平臺：學(xué)校提供的信息技術(shù)課程平臺，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、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)、問題驅(qū)動學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)等。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師通過展示一個自動抽獎機器人的視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣，并提出問題：“你們想不想自己制作一個抽獎機器人呢？”

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

2.講授新課（10分鐘）

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

-學(xué)生跟隨教師的講解，理解舵機的工作原理和控制方法。

3.師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

-教師提出問題：“你們知道如何通過編程控制舵機轉(zhuǎn)動嗎？”

-學(xué)生討論并回答問題，教師引導(dǎo)學(xué)生思考并回答問題：“如何通過編程控制舵機轉(zhuǎn)動的速度和角度？”

-學(xué)生跟隨教師的引導(dǎo)，學(xué)習(xí)如何通過編程控制舵機轉(zhuǎn)動的速度和角度。

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轉(zhuǎn)動，并觀察舵機的轉(zhuǎn)動情況。

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

5.課堂提問環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師提出問題：“你們學(xué)會了如何控制舵機轉(zhuǎn)動了嗎？”

-學(xué)生回答問題，教師總結(jié)并給予評價。

6.制作抽獎盒子（10分鐘）

-教師發(fā)放材料，要求學(xué)生分組合作，制作一個抽獎盒子。

-學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，完成抽獎盒子的制作，運用所學(xué)知識解決問題。

7.總結(jié)與拓展（5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容和知識點，強調(diào)重點。

-學(xué)生提問，教師解答問題。

-教師提出拓展任務(wù)，要求學(xué)生課后完成。

整個教學(xué)過程共計45分鐘。在教學(xué)過程中，教師注重與學(xué)生的互動，引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和問題解決能力。同時，通過實際操作制作抽獎盒子，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。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編程實戰(zhàn)》一書，介紹了Arduino編程的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用案例，適合學(xué)生深入了解Arduino編程和控制舵機的原理。

-《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.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(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，比較它們的優(yōu)缺點和適用場景。

-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，與舵機結(jié)合制作更復(fù)雜的自動化設(shè)備。

-學(xué)生可以參加學(xué)校的科技創(chuàng)新比賽或社團活動，將所學(xué)知識應(yīng)用于實際項目中，提升自己的創(chuàng)新能力和團隊合作能力。課堂1.課堂評價：

-教師通過提問、觀察學(xué)生的操作過程、測試等方式，了解學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)情況。對于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，教師應(yīng)給予及時的指導(dǎo)和幫助，確保學(xué)生能夠理解和掌握所學(xué)知識。

-在課堂上，教師可以通過組織小組討論、項目制作等活動，鼓勵學(xué)生積極參與，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團隊精神。同時，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際情境中。

2.作業(yè)評價：

-教師應(yīng)對學(xué)生的作業(yè)進行認真的批改和點評，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，指出學(xué)生的優(yōu)點和不足之處。對于完成較好的學(xué)生，教師應(yīng)給予表揚和鼓勵，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。對于完成較差的學(xué)生，教師應(yīng)給予耐心的指導(dǎo)和建議，幫助學(xué)生找到問題所在，并鼓勵學(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轉(zhuǎn)動，并觀察舵機的轉(zhuǎn)動情況。通過作業(yè)的完成情況，教師可以了解學(xué)生對課堂所學(xué)知識的掌握程度，并根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)方法和策略。

3.綜合評價：

-在課程結(jié)束后，教師應(yīng)對學(xué)生的綜合表現(xiàn)進行評價，包括學(xué)生的課堂參與度、作業(yè)完成情況、團隊合作能力等方面。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的綜合表現(xiàn)，給予客觀、公正的評價，并提出改進建議，以促進學(xué)生的全面發(fā)展。

-教師可以組織學(xué)生進行自我評價和同伴評價，鼓勵學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程，發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)點和不足，并從同伴的評價中獲取反饋，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)生主動參與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的計算思維和問題解決能力。通過實際操作制作抽獎盒子，學(xué)生們的動手能力和創(chuàng)新意識得到了提升。然而，在課堂上，我發(fā)現(xiàn)在引導(dǎo)學(xué)生進行問題驅(qū)動學(xué)習(xí)和項目式學(xué)習(xí)方面還有待加強，今后我將繼續(xù)努力在這方面進行探索和實踐。

其次，在教學(xué)策略方面，我注重與學(xué)生的互動，通過提問、討論等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。同時，我及時發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，確保他們能夠理解和掌握所學(xué)知識。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，這可能是因為他們對編程知識的掌握程度不同，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果的差異。針對這個問題，我將在今后的教學(xué)中更加關(guān)注學(xué)生的個體差異，采取更加個性化的教學(xué)策略，以提高每個學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

最后，在教學(xué)資源方面，我使用了計算機、編程軟件、舵機、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)材料和實踐機會。然而，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對編程軟件的使用還不夠熟練，這可能是因為他們在課外的自主學(xué)習(xí)和探究不足。因此，我將在今后的教學(xué)中加強對學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)和探究的引導(dǎo)，鼓勵他們利用網(wǎng)絡(luò)資源和學(xué)習(xí)平臺進行拓展學(xué)習(xí)，提高他們的編程能力和創(chuàng)新能力。課后作業(yè)1.編寫程序控制舵機轉(zhuǎn)動，并觀察舵機的轉(zhuǎn)動情況。要求：使用loops控制舵機的轉(zhuǎn)動角度，每次轉(zhuǎn)動角度為10度，轉(zhuǎn)動次數(shù)為360度/10度=36次。

答案：

```cpp

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

//編寫控制舵機轉(zhuǎn)動的代碼

}

```

2.編寫程序?qū)崿F(xiàn)一個簡單的抽獎盒子。要求：使用random()函數(shù)生成一個0到9之間的隨機數(shù)，作為抽獎結(jié)果，并通過串口監(jiān)視器輸出結(jié)果。

答案：

```cpp

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

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

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

```

3.編寫程序?qū)崿F(xiàn)一個計算器。要求：能夠?qū)崿F(xiàn)加、減、乘、除四種運算，并通過串口監(jiān)視器輸出結(jié)果。

答案：

```cpp

intnumber1=0;

intnumber2=0;

charoperator='+';

//輸入數(shù)值和運算符

Serial.print("請輸入第一個數(shù)值：");

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

number1=Serial.parseInt();

Serial.print("請輸入運算符（+、-、*、/）：");

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

operator=Serial.read();

Serial.print("請輸入第二個數(shù)值：");

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

number2=Serial.parseInt();

//計算結(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("計算結(jié)果：");

Serial.println(result);

```

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

答案：

```cpp

intangle=0;

inttargetAngle=360;

while(angle<targetAngle){

//編寫控制舵機轉(zhuǎn)動的代碼

angle+=10;

Serial.print("舵機當(dāng)前角度：");

Serial.println(angle);

}

```

5.編寫程序?qū)崿F(xiàn)一個溫度計。要求：使用溫度傳感器獲取溫度值，并通過串口監(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)過程中，需要