《第4章 第3节 抽奖盒子-控制舵机》教学设计-2023-2024学年河大版（2023）初中信息技术第二册

《第4章第3节抽奖盒子——控制舵机》教学设计-2023—2024学年河大版（2023）初中信息技术第二册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容为《第4章第3节抽奖盒子——控制舵机》，该部分内容属于河大版（2023）初中信息技术第二册。本节课程的目标是让学生了解抽奖盒子的制作原理，掌握如何使用Arduino控制舵机，以及如何通过编程实现抽奖盒子的功能。

教学内容与学生已有知识的联系：在开始本节课之前，学生需要已经掌握了Arduino的基本使用方法，包括如何编写程序、如何连接电路等。此外，学生还需要了解舵机的基本原理和操作方法。在此基础上，学生将能够更好地理解和掌握本节课的内容。核心素养目标本节课的核心素养目标包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。通过学习抽奖盒子——控制舵机的相关知识，学生将增强对信息技术应用的认识，培养计算思维和问题解决能力。在动手实践过程中，学生能够提升创新意识和实践能力，同时，他们将学会如何负责任地使用信息技术，并理解其在社会中的影响。重点难点及解决办法重点：

1.抽奖盒子的制作原理

2.使用Arduino控制舵机的编程方法

3.实现抽奖盒子的功能

难点：

1.舵机的控制方法

2.编程实现抽奖盒子的功能

解决办法：

1.对于重点内容，通过讲解和示范的方式，让学生了解抽奖盒子的制作原理，以及如何使用Arduino控制舵机。在讲解过程中，配合实物展示和图解，帮助学生直观地理解原理和操作方法。

2.对于难点内容，首先引导学生复习已有知识，如Arduino的基本使用方法和舵机的基本原理。在此基础上，通过分步骤讲解和示范编程方法，让学生逐步掌握如何控制舵机。在实践环节，鼓励学生亲自动手尝试，教师巡回指导，及时解答学生的问题。

3.对于实现抽奖盒子的功能，可以通过分组合作的方式，让学生分组设计和实现各自的作品。教师提供必要的指导和支持，帮助学生克服编程过程中的困难，最终实现抽奖盒子的功能。教学方法与策略1.针对本节课的教学目标和学习者特点，选择讲授、实验和项目导向学习等教学方法。通过讲授，为学生提供必要的理论知识；通过实验，让学生动手实践，加深对知识的理解；通过项目导向学习，培养学生解决问题的能力和团队协作精神。

2.设计具体的教学活动，如：

-角色扮演：学生分组扮演设计师、程序员等角色，共同完成抽奖盒子的设计、编程和制作；

-实验：学生在实验室中使用Arduino和舵机进行实验，掌握控制舵机的编程方法；

-游戏：设计一个简单的抽奖游戏，让学生在游戏中运用所学知识，增强学习的趣味性。

3.确定教学媒体使用：

-使用多媒体课件，展示抽奖盒子的制作原理和操作方法；

-利用网络资源，为学生提供丰富的学习材料和实例；

-使用Arduino和舵机等硬件设备，让学生进行实际操作。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括PPT、视频和文档，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“抽奖盒子——控制舵机”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习要求，自主阅读预习资料，理解“抽奖盒子——控制舵机”知识点。

-思考预习问题：学生针对预习问题进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“抽奖盒子——控制舵机”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过一个有趣的案例或视频，引出“抽奖盒子——控制舵机”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解“抽奖盒子——控制舵机”知识点，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握控制舵机的技能。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验控制舵机知识的应用。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解“抽奖盒子——控制舵机”知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握控制舵机技能。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解“抽奖盒子——控制舵机”知识点，掌握控制舵机技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据“抽奖盒子——控制舵机”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与“抽奖盒子——控制舵机”课题相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的“抽奖盒子——控制舵机”知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

《Arduino编程实战》：该书详细介绍了Arduino编程的实战技巧，适合已经掌握了Arduino基本使用方法的学生进一步学习。

《舵机控制技术》：该书深入讲解了舵机的控制技术，包括舵机的工作原理、控制方法以及应用案例，有助于学生深入理解舵机的工作原理和控制方法。

《创意电子制作》：该书提供了许多创意电子制作的案例，包括使用Arduino和舵机制作的互动装置，学生可以通过这些案例了解如何将Arduino和舵机应用于实际项目中。

2.拓展建议：

对于已经掌握了Arduino基本使用方法和舵机控制技术的学生，可以进一步阅读《Arduino编程实战》和《舵机控制技术》这两本书籍，加深对Arduino编程和舵机控制技术的理解。同时，学生可以通过阅读《创意电子制作》这本书籍，了解如何将Arduino和舵机应用于实际项目中，激发学生的创造力和实践能力。此外，学生还可以参加相关的电子制作比赛或项目，将所学知识应用于实际操作中，提高自己的实践能力和创新能力。教学反思本节课主要让学生了解抽奖盒子的制作原理，掌握如何使用Arduino控制舵机，以及如何通过编程实现抽奖盒子的功能。在教学过程中，我注意到了以下几个问题，并在课后进行了反思。

首先，我意识到在课前自主探索环节，学生对Arduino和舵机的了解程度不一。因此，在发布预习任务时，我应该提供更有针对性的学习资源，以帮助那些对基础知识掌握不够扎实的学生。同时，我还需要在课堂上给予他们更多的关注，及时解答他们的疑问，确保他们能够跟上课程的进度。

其次，在课中强化技能环节，我发现部分学生在动手实践时表现出一定的困难。这让我意识到，除了讲解理论知识外，我还应该更加注重学生的动手能力的培养。在今后的教学中，我计划增加一些简单的实践项目，让学生在动手实践中掌握知识，提高他们的实践能力。

此外，我也注意到，在课堂活动中，部分学生表现出一定的内向性，不愿意主动参与到讨论和实践中。针对这一点，我计划在今后的教学中，更多地采用小组合作的方式进行教学，鼓励学生互相交流，共同解决问题，从而提高他们的团队合作意识和沟通能力。

最后，在课后拓展应用环节，我发现部分学生对拓展资源的使用存在一定的迷茫。因此，我计划在课后提供更明确的拓展学习指导，帮助学生更好地利用拓展资源，提高他们的自主学习能力。重点题型整理1.题型一：抽奖盒子的工作原理是什么？

答案：抽奖盒子的工作原理是通过编程控制Arduino，使其随机产生一个数字，这个数字将决定抽奖盒子的哪一个出口被打开，从而实现抽奖的功能。

2.题型二：如何使用Arduino控制舵机？

答案：使用Arduino控制舵机的方法是首先将舵机的控制引脚连接到Arduino的数字输出引脚上，然后编写程序控制这个引脚输出脉冲信号，通过改变脉冲信号的频率和占空比来控制舵机的旋转角度。

3.题型三：如何通过编程实现抽奖盒子的功能？

答案：通过编程实现抽奖盒子的功能的方法是首先编写程序让Arduino随机产生一个数字，然后根据这个数字编写程序控制舵机的旋转，使其打开指定的出口，从而实现抽奖的功能。

4.题型四：舵机的工作原理是什么？

答案：舵机的工作原理是利用电机带动一个连杆，通过改变电机的转速和方向来控制连杆的位置，从而控制舵机的旋转角度。

5.题型五：如何连接Arduino和舵机？

答案：连接Arduino和舵机的方法是将舵机的控制引脚连接到Arduino的数字输出引脚上，然后将舵机的电源引脚连接到Arduino的电源引脚上，最后将舵机的地线引脚连接到Arduino的地线引脚上。板书设计①抽奖盒子的工作原理：

-随机产生数字

-控制舵机旋转

-打开指定出口

②如何使用Arduino控制舵机：

-连接控制引脚

-编写程序输出脉冲信号

-改变脉冲信号控制舵机旋转

③如何通过编程实现抽奖盒子的功能：

-编写程序随机产生数字

-根据数字编写程序控制舵机旋转

-实现抽奖功能课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了抽奖盒子的制作原理，掌握了如何使用Arduino控制舵机，并通过编程实现了抽奖盒子的功能。在制作过程中，我们了解了舵机的工作原理，并通过实践操作掌握了如何连接Arduino和舵机。通过本节课的学习，我们不仅掌握了理论知识，还提高了动手实践能力，培养了团队合作意识。

当堂检测：

1.抽奖盒子的工作原理是什么？请简要描述。

答案：抽奖盒子的工作原理是通过编程控制Arduino，使其随机产生一个数字，这个数字将决定抽奖盒子的哪一个出口被打开，从而实现抽奖的功能。

2.如何使用Arduino控制舵机？请简要描述。

答案：使用Arduino控制舵机的方法是首先将舵机的控制引脚连接到Arduino的数字输出引脚上，然后编写程序控制这个引脚输出脉冲信号，通过改变脉冲信号的频率和占空比来控制舵机的旋转角度。

3.如何通过编程实现抽奖盒子的功能？请简要描述。

答案：通过编程实现抽奖盒子的功能的方法是首先编写程序让Arduino随机产生一个数