黑龙江省黑河市第三中学初中计算机教学实录：温控风扇

黑龙江省黑河市第三中学初中计算机教学实录：温控风扇一、课程基本信息

1.课程名称：初中计算机

2.教学年级和班级：八年级（2）班

3.授课时间：2023年4月15日

4.教学时数：1课时

本节课内容为《信息技术》教材第五章第三节“温控风扇”，主要讲解温控风扇的工作原理、电路设计以及编程控制方法。通过对温控风扇的学习，使学生了解计算机在生活中的实际应用，培养动手实践和创新能力。二、学情分析与内容规划

1.学情分析：学生已掌握基础的计算机操作技能和简单的编程逻辑，但对微控制器和传感器应用的理解尚浅，且缺乏实际操作经验。

2.内容规划：本节课将围绕温控风扇的工作原理，重点介绍微控制器和传感器的应用，包括温度传感器的数据读取和微控制器的编程控制。课程将包括理论学习、案例分析、实践操作三个环节，通过引导学生阅读教材相关内容、分析温控风扇的电路图和程序代码，以及动手搭建和编程温控风扇，让学生在实践中理解和掌握相关知识。三、教学难点与重点

1.教学重点

本节课的教学重点是让学生理解和掌握温控风扇的工作原理及其编程控制方法。具体包括：

-温控风扇的构成部分，如微控制器、温度传感器、电机等。

-温度传感器的工作原理和数据的读取。

-微控制器的编程逻辑，包括如何根据温度变化控制风扇的启动和停止。

举例来说，教师会详细讲解温度传感器如何将环境温度转换为电信号，并展示如何通过微控制器编程来实现当环境温度超过设定值时自动启动风扇，低于设定值时自动停止风扇的逻辑。

2.教学难点

本节课的教学难点主要在于微控制器的编程和传感器的应用实践。具体包括：

-理解微控制器编程中的条件判断和循环控制语句。

-传感器的数据采集和微控制器之间的数据交互。

-实际搭建电路并上传程序到微控制器中，实现温控风扇的实时控制。

例如，学生在理解如何使用条件判断语句（如if-else）来编写程序，以实现温度超过某一阈值时启动风扇的逻辑，可能会感到困难。此外，将理论应用到实践中，如正确连接电路、调试程序并确保温控风扇能够按照预期工作，对学生来说也是一个挑战。教师需要通过分步骤的指导和现场演示，帮助学生逐步克服这些难点。四、教学资源与技术支持

1.多媒体资源：本节课将使用温控风扇的工作原理动画视频、电路图图片以及温度传感器数据采集的音频示例，帮助学生直观理解教学内容。

2.阅读材料：准备与温控风扇相关的编程指南和操作手册，让学生通过阅读理解微控制器编程的基础知识。

3.在线工具：利用编程模拟软件和在线编程社区，让学生在实际操作前进行模拟练习，并能够获取编程帮助和交流经验。五、教学实施过程

1.导入新课

方式：通过展示一个生活中的温控风扇实际应用案例，让学生思考风扇是如何根据温度变化自动调节风速的。

目的：激发学生对温控原理的兴趣，为学习微控制器和传感器的工作原理打下基础。

2.讲授新知

-概念讲解：详细讲解温控风扇的构成部分，如微控制器、温度传感器和电机的工作原理。

-演绎推理：通过展示温控风扇的编程逻辑，如当温度高于设定值时启动风扇，低于设定值时停止风扇，让学生理解编程中的条件判断。

-归纳推理：讲解如何从温控风扇的个别案例中归纳出一般的工作原理，并引导学生判断这些归纳的可信度。

-逻辑谬误：通过错误编程示例，指出常见的编程逻辑错误，如条件判断不当、循环论证等，并教会学生如何避免这些错误。

3.巩固练习

-课堂练习：设计一些编程练习题，让学生尝试编写简单的温控逻辑程序。

-小组讨论：组织学生就温控风扇的电路设计和编程进行讨论，鼓励学生提出解决方案。

4.深化理解

-案例分析：分析温控风扇在不同环境下的应用案例，让学生运用所学知识解决实际问题。

-辩论活动：组织学生辩论温控风扇的节能效果，锻炼学生的逻辑思维和论证能力。

5.课堂总结

-知识梳理：总结本节课学习的温控风扇的工作原理和编程逻辑，强调编程中的关键步骤。

-学生反馈：鼓励学生分享在课堂上的学习体验，讨论在编程过程中遇到的困难和解决方法。六、教学反思

今天的课程让我看到学生们对温控风扇的工作原理和编程控制有了更深入的理解。通过动手实践，他们不仅掌握了理论知识，还提升了实际操作能力。但在教学过程中，我也发现有些学生对编程逻辑的理解还有待加强，未来我会更多地提供实例，帮助他们更好地理解编程思维。同时，我会鼓励学生多进行小组讨论，提升他们的合作和沟通能力，让教学效果更上一层楼。七、教学资源与支持

多媒体资源：

-图片素材：收集温控风扇的内部结构图、电路图和工作流程图，用于直观展示风扇的工作原理和电路设计。

-视频素材：准备温控风扇的工作原理动画视频，以及实际操作演示视频，帮助学生更好地理解理论知识。

-音频素材：录制温度传感器数据采集和微控制器编程的音频讲解，让学生在听力练习中加强对知识点的理解。

阅读材料：

-编程指南：提供温控风扇编程的详细指南，包括编程语言的基础知识、编程逻辑的构建和调试技巧。

-操作手册：准备微控制器和传感器的操作手册，让学生了解设备的使用方法和维护要点。

-案例分析：收集与温控风扇相关的实际应用案例，如智能家居系统中的温度控制单元，让学生通过案例学习将理论知识应用于实践。

实践工具：

-编程软件：为学生提供微控制器编程所需的软件工具，如ArduinoIDE，以便他们能够进行编程练习和项目开发。

-传感器模块：提供温度传感器模块，让学生在实验室中实际搭建温控风扇电路。

-实验套件：准备包含微控制器、传感器、电机等组件的实验套件，让学生在课堂上进行实际操作和测试。

教学支持：

-在线编程社区：引导学生加入在线编程社区，如StackOverflow、GitHub等，以便他们能够获取编程帮助和分享经验。

-技术支持热线：建立技术支持热线或在线问答平台，为学生提供编程和技术问题解答。

-实验室指导：安排实验室开放时间，由专业教师指导学生进行电路搭建和编程实践。

教学资源与支持的整合：

-课程网站：建立一个课程网站，将所有的教学资源进行整合，包括多媒体素材、阅读材料、实践工具和教学支持信息。

-互动论坛：在课程网站上设立互动论坛，让学生能够就课程内容进行讨论，教师也可以通过论坛发布课程通知和作业。

-定期更新：定期更新教学资源，确保内容的时效性和实用性，同时根据学生的反馈进行调整，以更好地满足教学需求。八、教学评估与改进

1.教学评估

这节课结束后，我通过观察学生的课堂表现和作业完成情况，可以看出他们对于温控风扇的工作原理和编程控制有了基本的理解。大部分学生能够跟随课堂节奏，积极参与讨论和实践活动。在巩固练习环节，学生能够独立完成编程练习，但在逻辑推理部分，有些学生仍显得有些吃力，对于编程中的复杂逻辑结构理解不够深入。此外，从学生的反馈来看，他们对于实践操作部分表现出了较高的兴趣，但在实际操作中，一些学生对于设备的连接和调试还存在困惑。

2.教学改进

针对学生在理解和操作上存在的问题，我计划从以下几个方面进行改进：

-加强基础知识的教学。在后续的课程中，我会增加对编程基础知识的复习和巩固，确保学生掌握了必要的编程语言和逻辑推理知识。

-优化案例教学。我会选择更加贴近学生生活的案例，以便他们能够更好地理解和应用所学知识。同时，我会增加案例分析的深度，引导学生进行更深入的思考。

-强化实践操作。我计划增加实验室的开放时间，让学生有更多机会进行实际操作。同时，我会准备更加详细的操作指南和故障排除手册，帮助学生解决实践中遇到的问题。

-引入小组合作学习。我会鼓励学生在课堂上进行小组讨论和合作，这样可以提高他们的沟通能力，同时也能够通过同伴互助来解决问题。

-定期进行教学反思。我会定期反思自己的教学方法和学生的反馈，根据实际情况调整教学内容和节奏，确保教学效果的最大化。

-利用在线资源。我会引导学生更多利用在线编程社区和资源，这样他们可以在课后自主学习和解决问题，同时也能够拓宽他们的知识视野。

-提供个性化指导。对于在学习上遇到困难的学生，我会提供额外的辅导和支持，确保他们能够跟上课程的进度，并克服学习中的障碍。九、作业布置与反馈

作业布置：

本节课我们学习了温控风扇的工作原理和编程控制，为了帮助大家巩固所学知识并提高实际操作能力，我为大家布置以下作业：

1.理论作业：请根据教材内容，总结温控风扇的主要组成部分及其功能，并描述其工作原理。同时，编写一个简单的温控逻辑程序，实现温度超过设定值时启动风扇，低于设定值时停止风扇。

2.实践作业：利用我们课堂上学到的知识，设计一个温控风扇的电路图，并说明电路中各个元件的作用。在实验室中搭建电路，并尝试上传编写的程序到微控制器中，观察风扇是否能够按照预期工作。

3.思考题：思考温控风扇在生活中的应用场景，并提出至少一个可以改进的地方，说明改进后的效果。

作业反馈：

在批改大家作业的过程中，我发现以下几方面的问题，并给出以下建议：

1.理论作业中，部分同学对于温控风扇的工作原理描述不够详细，建议同学们重新阅读教材，对照教材内容进行复习。编程逻辑方面，有同学在编写程序时出现了逻辑错误，我已在作业批改中给出具体修改建议，请同学们认真阅读并加以修改。

2.实践作业中，部分同学在电路搭建过程中出现了连接错误，导致电路无法正常工作。建议同学们在搭建电路前，先仔细阅读电路图，确保了解各个元件的作