2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程 第11課 自動變速風(fēng)扇-教學(xué)設(shè)計

2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第11課自動變速風(fēng)扇-教學(xué)設(shè)計學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：自動變速風(fēng)扇-Mixly創(chuàng)意編程

2.教學(xué)年級和班級：八年級2班

3.授課時間：2023年10月25日上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維、問題解決能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。通過學(xué)習(xí)自動變速風(fēng)扇的編程，學(xué)生能夠理解編程邏輯，掌握條件語句和循環(huán)語句的應(yīng)用，提升算法設(shè)計能力。同時，鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計出個性化的風(fēng)扇控制程序，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐操作技能。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-重點(diǎn)一：理解條件語句的應(yīng)用。學(xué)生需要學(xué)會如何根據(jù)風(fēng)扇速度的需求，編寫程序中的條件語句來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

-重點(diǎn)二：掌握循環(huán)語句的使用。通過循環(huán)語句，學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的動態(tài)調(diào)整，適應(yīng)不同的環(huán)境溫度變化。

-重點(diǎn)三：算法設(shè)計能力。學(xué)生需要設(shè)計一個合理的算法，使得風(fēng)扇能夠在不同的溫度條件下自動調(diào)整轉(zhuǎn)速。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-難點(diǎn)一：條件語句的靈活運(yùn)用。學(xué)生可能難以理解在何種情況下使用不同的條件語句，需要通過實(shí)例分析來幫助學(xué)生理解。

-難點(diǎn)二：循環(huán)語句的邊界控制。學(xué)生可能難以掌握循環(huán)次數(shù)的設(shè)定，以及何時結(jié)束循環(huán)，需要通過實(shí)際操作和討論來突破。

-難點(diǎn)三：算法的邏輯性。學(xué)生可能難以將實(shí)際需求轉(zhuǎn)化為算法邏輯，需要通過教師的引導(dǎo)和小組討論來培養(yǎng)邏輯思維能力。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有《Mixly創(chuàng)意編程》教材，包含本節(jié)課的編程案例和理論知識。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與自動變速風(fēng)扇編程相關(guān)的圖片、圖表和視頻，幫助學(xué)生直觀理解編程邏輯。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備電腦、Mixly編程軟件和連接風(fēng)扇的電路板，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，以便學(xué)生合作完成編程任務(wù)；配備實(shí)驗(yàn)操作臺，方便學(xué)生進(jìn)行編程實(shí)踐。教學(xué)過程設(shè)計（一）導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示不同風(fēng)速的風(fēng)扇在不同環(huán)境下的使用場景，如辦公室、臥室、健身房等。

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過編程控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，使其適應(yīng)不同的環(huán)境需求。

3.引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識：簡述編程的基本概念和Mixly軟件的使用方法。

（二）講授新課（15分鐘）

1.介紹條件語句和循環(huán)語句的基本概念，通過實(shí)例講解其在編程中的應(yīng)用。

2.講解自動變速風(fēng)扇的編程步驟，包括：

-設(shè)計風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系圖；

-編寫條件語句控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；

-使用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速；

3.展示編程示例，引導(dǎo)學(xué)生分析程序邏輯，理解編程思路。

（三）鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生分組討論如何根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系圖。

2.編程實(shí)踐：學(xué)生根據(jù)討論結(jié)果，在Mixly軟件中編寫程序，實(shí)現(xiàn)自動變速風(fēng)扇的功能。

3.教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生在編程過程中遇到的問題。

（四）課堂提問（5分鐘）

1.提問：如何優(yōu)化風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系圖，使其更加合理？

2.引導(dǎo)學(xué)生思考：在編程過程中，如何提高程序的魯棒性？

（五）師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.教師提問：如何根據(jù)不同的環(huán)境需求，調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速？

2.學(xué)生回答，教師點(diǎn)評。

3.教師提問：在編程過程中，如何避免程序出現(xiàn)錯誤？

4.學(xué)生回答，教師點(diǎn)評。

（六）核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導(dǎo)學(xué)生思考：如何將自動變速風(fēng)扇的編程思路應(yīng)用于其他場景？

2.學(xué)生分享自己的想法，教師點(diǎn)評。

（七）總結(jié)與反思（5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)編程思維和算法設(shè)計的重要性。

2.學(xué)生反思自己在編程過程中的收獲和不足，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)過程設(shè)計遵循以下原則：

1.以學(xué)生為主體，注重培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和問題解決能力。

2.緊扣實(shí)際學(xué)情，關(guān)注學(xué)生的個體差異，提供個性化的指導(dǎo)。

3.創(chuàng)新教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率。

4.注重核心素養(yǎng)的拓展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。拓展與延伸六、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：

-《編程思維訓(xùn)練》：通過一系列的編程挑戰(zhàn)，幫助學(xué)生提高邏輯思維和問題解決能力。

-《Python編程快速上手》：介紹Python編程語言的基礎(chǔ)知識，適合有一定編程基礎(chǔ)的學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

-《Arduino編程實(shí)戰(zhàn)》：介紹Arduino開源硬件和編程，讓學(xué)生了解如何將編程與硬件結(jié)合。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試編寫更多基于條件語句和循環(huán)語句的程序，如溫度控制器、燈光控制器等。

-引導(dǎo)學(xué)生研究不同編程語言的特點(diǎn)和應(yīng)用場景，如Python、Java、C++等。

-鼓勵學(xué)生參與開源項(xiàng)目，了解編程在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

-組織編程比賽或展示活動，讓學(xué)生展示自己的編程成果，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.知識點(diǎn)拓展：

-深入學(xué)習(xí)編程語言的基礎(chǔ)語法和常用函數(shù)。

-掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，如數(shù)組、鏈表、棧、隊列等。

-學(xué)習(xí)算法設(shè)計的基本原則，如貪心算法、動態(tài)規(guī)劃等。

-了解操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)編程的基礎(chǔ)知識。

4.實(shí)用性拓展：

-利用編程技能解決實(shí)際問題，如制作個人網(wǎng)站、開發(fā)小游戲等。

-學(xué)習(xí)使用版本控制系統(tǒng)，如Git，提高代碼管理能力。

-了解網(wǎng)絡(luò)安全知識，提高編程實(shí)踐中的安全意識。

-參與編程社區(qū)，與其他編程愛好者交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。重點(diǎn)題型整理1.題型一：編寫條件語句控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速

-題目：編寫一個Mixly程序，當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時，風(fēng)扇以低速運(yùn)行；當(dāng)溫度在20℃至30℃之間時，風(fēng)扇以中速運(yùn)行；當(dāng)溫度高于30℃時，風(fēng)扇以高速運(yùn)行。

-答案示例：

```python

if溫度<20:

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速=低速

elif溫度>=20and溫度<=30:

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速=中速

else:

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速=高速

```

2.題型二：使用循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速

-題目：編寫一個Mixly程序，風(fēng)扇在一段時間內(nèi)以低速運(yùn)行，然后切換到中速運(yùn)行，最后切換到高速運(yùn)行，循環(huán)進(jìn)行。

-答案示例：

```python

循環(huán)次數(shù)=3

foriinrange(循環(huán)次數(shù)):

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速=低速

等待一段時間

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速=中速

等待一段時間

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速=高速

等待一段時間

```

3.題型三：編寫程序?qū)崿F(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的逐步增加

-題目：編寫一個Mixly程序，風(fēng)扇從靜止開始，每過5秒轉(zhuǎn)速增加一級，直到達(dá)到高速。

-答案示例：

```python

當(dāng)前轉(zhuǎn)速=靜止

foriinrange(5):

當(dāng)前轉(zhuǎn)速=當(dāng)前轉(zhuǎn)速+1

等待5秒

```

4.題型四：編寫程序?qū)崿F(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的逐步減少

-題目：編寫一個Mixly程序，風(fēng)扇從高速開始，每過5秒轉(zhuǎn)速減少一級，直到達(dá)到靜止。

-答案示例：

```python

當(dāng)前轉(zhuǎn)速=高速

foriinrange(5):

當(dāng)前轉(zhuǎn)速=當(dāng)前轉(zhuǎn)速-1

等待5秒

```

5.題型五：編寫程序?qū)崿F(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的隨機(jī)調(diào)整

-題目：編寫一個Mixly程序，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速在低速、中速和高速之間隨機(jī)調(diào)整，每次調(diào)整后等待一段時間。

-答案示例：

```python

隨機(jī)轉(zhuǎn)速=隨機(jī)數(shù)(低速,高速)

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速=隨機(jī)轉(zhuǎn)速

等待一段時間

```板書設(shè)計①自動變速風(fēng)扇編程核心知識點(diǎn)

-條件語句（if-elif-else）

-循環(huán)語句（for）

-風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制變量

②關(guān)鍵詞和句子

-①條件判斷：根據(jù)溫度判斷風(fēng)扇轉(zhuǎn)速

-②循環(huán)執(zhí)行：重復(fù)執(zhí)行轉(zhuǎn)速調(diào)整

-③變量更新：動態(tài)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速

③程序結(jié)構(gòu)

-①初始化：設(shè)置初始條件

-②條件判斷：使用if-elif-else結(jié)構(gòu)

-③循環(huán)執(zhí)行：使用for循環(huán)

-④變量更新：根據(jù)條件調(diào)整轉(zhuǎn)速

-⑤等待：實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)整效果教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生在課堂上積極參與，對編程概念的理解和運(yùn)用能力有所提高。

-學(xué)生能夠按照要求完成編程任務(wù)，展示出良好的邏輯思維和問題解決能力。

-學(xué)生在遇到問題時，能夠主動尋求幫助或與同學(xué)討論，體現(xiàn)出合作學(xué)習(xí)的態(tài)度。

2.小組討論成果展示：

-學(xué)生在小組討論中能夠提出不同的觀點(diǎn)和解決方案，展現(xiàn)出良好的溝通和協(xié)作能力。

-學(xué)生能夠根據(jù)討論結(jié)果，共同設(shè)計出符合要求的自動變速風(fēng)扇程序。

-小組展示時，學(xué)生能夠清晰、準(zhǔn)確地闡述程序設(shè)計思路和功能特點(diǎn)。

3.隨堂測試：

-通過隨堂測試，評估學(xué)生對條件語句和循環(huán)語句的掌握程度。

-測試包括編寫簡單的控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的程序，以及解釋程序邏輯的能力。

-測試結(jié)果顯示，大部分學(xué)生能夠正確理解和應(yīng)用所學(xué)知識。

4.學(xué)生自評與互評：

-學(xué)生在課后填寫自評表，反思自己在編程過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足。

-學(xué)生之間進(jìn)行互評