黑龍江省黑河市第三中學初中計算機教學實錄：溫控風扇

黑龍江省黑河市第三中學初中計算機教學實錄：溫控風扇一、課程基本信息

1.課程名稱：初中計算機

2.教學年級和班級：八年級（2）班

3.授課時間：2023年4月15日

4.教學時數(shù)：1課時

本節(jié)課內容為《信息技術》教材第五章第三節(jié)“溫控風扇”，主要講解溫控風扇的工作原理、電路設計以及編程控制方法。通過對溫控風扇的學習，使學生了解計算機在生活中的實際應用，培養(yǎng)動手實踐和創(chuàng)新能力。二、學情分析與內容規(guī)劃

1.學情分析：學生已掌握基礎的計算機操作技能和簡單的編程邏輯，但對微控制器和傳感器應用的理解尚淺，且缺乏實際操作經(jīng)驗。

2.內容規(guī)劃：本節(jié)課將圍繞溫控風扇的工作原理，重點介紹微控制器和傳感器的應用，包括溫度傳感器的數(shù)據(jù)讀取和微控制器的編程控制。課程將包括理論學習、案例分析、實踐操作三個環(huán)節(jié)，通過引導學生閱讀教材相關內容、分析溫控風扇的電路圖和程序代碼，以及動手搭建和編程溫控風扇，讓學生在實踐中理解和掌握相關知識。三、教學難點與重點

1.教學重點

本節(jié)課的教學重點是讓學生理解和掌握溫控風扇的工作原理及其編程控制方法。具體包括：

-溫控風扇的構成部分，如微控制器、溫度傳感器、電機等。

-溫度傳感器的工作原理和數(shù)據(jù)的讀取。

-微控制器的編程邏輯，包括如何根據(jù)溫度變化控制風扇的啟動和停止。

舉例來說，教師會詳細講解溫度傳感器如何將環(huán)境溫度轉換為電信號，并展示如何通過微控制器編程來實現(xiàn)當環(huán)境溫度超過設定值時自動啟動風扇，低于設定值時自動停止風扇的邏輯。

2.教學難點

本節(jié)課的教學難點主要在于微控制器的編程和傳感器的應用實踐。具體包括：

-理解微控制器編程中的條件判斷和循環(huán)控制語句。

-傳感器的數(shù)據(jù)采集和微控制器之間的數(shù)據(jù)交互。

-實際搭建電路并上傳程序到微控制器中，實現(xiàn)溫控風扇的實時控制。

例如，學生在理解如何使用條件判斷語句（如if-else）來編寫程序，以實現(xiàn)溫度超過某一閾值時啟動風扇的邏輯，可能會感到困難。此外，將理論應用到實踐中，如正確連接電路、調試程序并確保溫控風扇能夠按照預期工作，對學生來說也是一個挑戰(zhàn)。教師需要通過分步驟的指導和現(xiàn)場演示，幫助學生逐步克服這些難點。四、教學資源與技術支持

1.多媒體資源：本節(jié)課將使用溫控風扇的工作原理動畫視頻、電路圖圖片以及溫度傳感器數(shù)據(jù)采集的音頻示例，幫助學生直觀理解教學內容。

2.閱讀材料：準備與溫控風扇相關的編程指南和操作手冊，讓學生通過閱讀理解微控制器編程的基礎知識。

3.在線工具：利用編程模擬軟件和在線編程社區(qū)，讓學生在實際操作前進行模擬練習，并能夠獲取編程幫助和交流經(jīng)驗。五、教學實施過程

1.導入新課

方式：通過展示一個生活中的溫控風扇實際應用案例，讓學生思考風扇是如何根據(jù)溫度變化自動調節(jié)風速的。

目的：激發(fā)學生對溫控原理的興趣，為學習微控制器和傳感器的工作原理打下基礎。

2.講授新知

-概念講解：詳細講解溫控風扇的構成部分，如微控制器、溫度傳感器和電機的工作原理。

-演繹推理：通過展示溫控風扇的編程邏輯，如當溫度高于設定值時啟動風扇，低于設定值時停止風扇，讓學生理解編程中的條件判斷。

-歸納推理：講解如何從溫控風扇的個別案例中歸納出一般的工作原理，并引導學生判斷這些歸納的可信度。

-邏輯謬誤：通過錯誤編程示例，指出常見的編程邏輯錯誤，如條件判斷不當、循環(huán)論證等，并教會學生如何避免這些錯誤。

3.鞏固練習

-課堂練習：設計一些編程練習題，讓學生嘗試編寫簡單的溫控邏輯程序。

-小組討論：組織學生就溫控風扇的電路設計和編程進行討論，鼓勵學生提出解決方案。

4.深化理解

-案例分析：分析溫控風扇在不同環(huán)境下的應用案例，讓學生運用所學知識解決實際問題。

-辯論活動：組織學生辯論溫控風扇的節(jié)能效果，鍛煉學生的邏輯思維和論證能力。

5.課堂總結

-知識梳理：總結本節(jié)課學習的溫控風扇的工作原理和編程邏輯，強調編程中的關鍵步驟。

-學生反饋：鼓勵學生分享在課堂上的學習體驗，討論在編程過程中遇到的困難和解決方法。六、教學反思

今天的課程讓我看到學生們對溫控風扇的工作原理和編程控制有了更深入的理解。通過動手實踐，他們不僅掌握了理論知識，還提升了實際操作能力。但在教學過程中，我也發(fā)現(xiàn)有些學生對編程邏輯的理解還有待加強，未來我會更多地提供實例，幫助他們更好地理解編程思維。同時，我會鼓勵學生多進行小組討論，提升他們的合作和溝通能力，讓教學效果更上一層樓。七、教學資源與支持

多媒體資源：

-圖片素材：收集溫控風扇的內部結構圖、電路圖和工作流程圖，用于直觀展示風扇的工作原理和電路設計。

-視頻素材：準備溫控風扇的工作原理動畫視頻，以及實際操作演示視頻，幫助學生更好地理解理論知識。

-音頻素材：錄制溫度傳感器數(shù)據(jù)采集和微控制器編程的音頻講解，讓學生在聽力練習中加強對知識點的理解。

閱讀材料：

-編程指南：提供溫控風扇編程的詳細指南，包括編程語言的基礎知識、編程邏輯的構建和調試技巧。

-操作手冊：準備微控制器和傳感器的操作手冊，讓學生了解設備的使用方法和維護要點。

-案例分析：收集與溫控風扇相關的實際應用案例，如智能家居系統(tǒng)中的溫度控制單元，讓學生通過案例學習將理論知識應用于實踐。

實踐工具：

-編程軟件：為學生提供微控制器編程所需的軟件工具，如ArduinoIDE，以便他們能夠進行編程練習和項目開發(fā)。

-傳感器模塊：提供溫度傳感器模塊，讓學生在實驗室中實際搭建溫控風扇電路。

-實驗套件：準備包含微控制器、傳感器、電機等組件的實驗套件，讓學生在課堂上進行實際操作和測試。

教學支持：

-在線編程社區(qū)：引導學生加入在線編程社區(qū)，如StackOverflow、GitHub等，以便他們能夠獲取編程幫助和分享經(jīng)驗。

-技術支持熱線：建立技術支持熱線或在線問答平臺，為學生提供編程和技術問題解答。

-實驗室指導：安排實驗室開放時間，由專業(yè)教師指導學生進行電路搭建和編程實踐。

教學資源與支持的整合：

-課程網(wǎng)站：建立一個課程網(wǎng)站，將所有的教學資源進行整合，包括多媒體素材、閱讀材料、實踐工具和教學支持信息。

-互動論壇：在課程網(wǎng)站上設立互動論壇，讓學生能夠就課程內容進行討論，教師也可以通過論壇發(fā)布課程通知和作業(yè)。

-定期更新：定期更新教學資源，確保內容的時效性和實用性，同時根據(jù)學生的反饋進行調整，以更好地滿足教學需求。八、教學評估與改進

1.教學評估

這節(jié)課結束后，我通過觀察學生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，可以看出他們對于溫控風扇的工作原理和編程控制有了基本的理解。大部分學生能夠跟隨課堂節(jié)奏，積極參與討論和實踐活動。在鞏固練習環(huán)節(jié)，學生能夠獨立完成編程練習，但在邏輯推理部分，有些學生仍顯得有些吃力，對于編程中的復雜邏輯結構理解不夠深入。此外，從學生的反饋來看，他們對于實踐操作部分表現(xiàn)出了較高的興趣，但在實際操作中，一些學生對于設備的連接和調試還存在困惑。

2.教學改進

針對學生在理解和操作上存在的問題，我計劃從以下幾個方面進行改進：

-加強基礎知識的教學。在后續(xù)的課程中，我會增加對編程基礎知識的復習和鞏固，確保學生掌握了必要的編程語言和邏輯推理知識。

-優(yōu)化案例教學。我會選擇更加貼近學生生活的案例，以便他們能夠更好地理解和應用所學知識。同時，我會增加案例分析的深度，引導學生進行更深入的思考。

-強化實踐操作。我計劃增加實驗室的開放時間，讓學生有更多機會進行實際操作。同時，我會準備更加詳細的操作指南和故障排除手冊，幫助學生解決實踐中遇到的問題。

-引入小組合作學習。我會鼓勵學生在課堂上進行小組討論和合作，這樣可以提高他們的溝通能力，同時也能夠通過同伴互助來解決問題。

-定期進行教學反思。我會定期反思自己的教學方法和學生的反饋，根據(jù)實際情況調整教學內容和節(jié)奏，確保教學效果的最大化。

-利用在線資源。我會引導學生更多利用在線編程社區(qū)和資源，這樣他們可以在課后自主學習和解決問題，同時也能夠拓寬他們的知識視野。

-提供個性化指導。對于在學習上遇到困難的學生，我會提供額外的輔導和支持，確保他們能夠跟上課程的進度，并克服學習中的障礙。九、作業(yè)布置與反饋

作業(yè)布置：

本節(jié)課我們學習了溫控風扇的工作原理和編程控制，為了幫助大家鞏固所學知識并提高實際操作能力，我為大家布置以下作業(yè)：

1.理論作業(yè)：請根據(jù)教材內容，總結溫控風扇的主要組成部分及其功能，并描述其工作原理。同時，編寫一個簡單的溫控邏輯程序，實現(xiàn)溫度超過設定值時啟動風扇，低于設定值時停止風扇。

2.實踐作業(yè)：利用我們課堂上學到的知識，設計一個溫控風扇的電路圖，并說明電路中各個元件的作用。在實驗室中搭建電路，并嘗試上傳編寫的程序到微控制器中，觀察風扇是否能夠按照預期工作。

3.思考題：思考溫控風扇在生活中的應用場景，并提出至少一個可以改進的地方，說明改進后的效果。

作業(yè)反饋：

在批改大家作業(yè)的過程中，我發(fā)現(xiàn)以下幾方面的問題，并給出以下建議：

1.理論作業(yè)中，部分同學對于溫控風扇的工作原理描述不夠詳細，建議同學們重新閱讀教材，對照教材內容進行復習。編程邏輯方面，有同學在編寫程序時出現(xiàn)了邏輯錯誤，我已在作業(yè)批改中給出具體修改建議，請同學們認真閱讀并加以修改。

2.實踐作業(yè)中，部分同學在電路搭建過程中出現(xiàn)了連接錯誤，導致電路無法正常工作。建議同學們在搭建電路前，先仔細閱讀電路圖，確保了解各個元件的作