2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程 第12课 换挡风扇-说课稿

2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程第12课换挡风扇-说课稿一、设计意图

本节课旨在通过“换挡风扇”项目，引导学生运用Mixly创意编程软件，学习控制风扇转速的基本方法，培养学生的逻辑思维和编程能力。课程内容与课本中“控制模块”相关联，通过实际操作，让学生体验编程在生活中的应用，激发学生学习兴趣，提高学生的实践操作能力。二、核心素养目标三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生已具备基础的计算机操作能力和对Mixly编程软件的基本了解，能够进行简单的编程操作，如变量、函数的使用。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对科技创新和编程有着浓厚的兴趣，动手能力强，喜欢探索新事物。学习风格上，多数学生偏好动手实践，通过实际操作来学习新知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：部分学生在编程逻辑思维方面存在困难，对控制模块的理解不够深入，可能导致编程过程中出现错误。此外，对于编程的调试和错误排查，部分学生可能感到困惑。针对这些困难，教师需引导学生逐步理解编程逻辑，加强实践操作，提高解决问题的能力。四、教学方法与策略

1.采用项目导向学习法，通过“换挡风扇”项目，让学生在实践中学习和应用编程知识。

2.设计实验活动，让学生分组合作，动手连接电路，编程控制风扇转速，提高学生的动手能力和团队协作能力。

3.利用Mixly软件进行编程教学，结合视频教程和实时指导，帮助学生理解和掌握编程技巧。

4.通过问题解决教学，引导学生分析问题、设计解决方案，并调试程序，培养编程思维和问题解决能力。五、教学过程

一、导入新课

1.老师角色：同学们，今天我们来学习新的内容——“换挡风扇”。大家有没有想过，我们如何通过编程来控制风扇的转速呢？让我们一起走进今天的课堂，探索这个有趣的课题。

2.学生角色：老师，听起来很有趣！我们都很期待学习如何控制风扇转速。

二、新课讲解

1.老师角色：首先，我们要了解风扇的工作原理。风扇通过电机带动叶片旋转，从而产生风。接下来，我们将学习如何通过编程来控制电机的转速，实现换挡功能。

2.学生角色：老师，电机转速是如何控制的呢？

3.老师角色：电机转速的控制通常通过改变通过电机的电流来实现。在Mixly编程软件中，我们可以使用PWM（脉冲宽度调制）模块来控制电机转速。

4.学生角色：PWM模块是什么？如何使用？

5.老师角色：PWM模块可以通过调整脉冲的宽度来改变电流的大小，从而控制电机的转速。在Mixly中，我们只需要设置PWM模块的占空比参数即可。

6.学生角色：那我们该如何设置占空比呢？

7.老师角色：首先，我们需要知道电机的最大转速和最小转速对应的占空比。然后，根据实际需求，设置相应的占空比来控制电机的转速。

8.学生角色：明白了，那我们该如何连接电路呢？

9.老师角色：接下来，我将演示如何连接电路。首先，将电机连接到Arduino板上。然后，将PWM模块的输出端连接到电机的控制线。最后，将Arduino板连接到电脑，打开Mixly软件。

10.学生角色：好的，我们明白了。

三、实践操作

1.老师角色：现在，请大家按照以下步骤进行操作：

a.打开Mixly软件，选择相应的Arduino板型号。

b.添加PWM模块，并设置占空比参数。

c.连接电路，确保连接正确。

d.编写控制程序，实现换挡功能。

e.运行程序，观察风扇转速的变化。

2.学生角色：我们按照老师的步骤进行操作，尝试控制风扇转速。

四、问题解决

1.老师角色：在操作过程中，如果遇到问题，请及时与我或同学讨论，共同解决问题。

2.学生角色：老师，我的程序运行了，但风扇转速没有变化。

3.老师角色：请检查一下电路连接是否正确，以及占空比参数是否设置正确。

4.学生角色：我检查了电路连接，占空比也设置正确，但风扇还是不转。

5.老师角色：请确保Arduino板与电脑连接正常，且Mixly软件版本与Arduino板型号匹配。

6.学生角色：好的，我重新连接了Arduino板，现在风扇转速正常了。

五、总结与反思

1.老师角色：同学们，今天我们学习了如何通过编程控制风扇转速。大家掌握了PWM模块的使用方法，并成功实现了换挡功能。希望你们能将所学知识应用到实际项目中，发挥编程的创造力。

2.学生角色：谢谢老师！我们学到了很多新知识，以后还要继续努力。

六、课后作业

1.老师角色：请大家完成以下作业：

a.尝试调整占空比参数，观察风扇转速的变化。

b.尝试编写程序，实现风扇的自动控制，如根据温度变化自动调节转速。

c.分享你在学习过程中的收获和遇到的困难。

2.学生角色：好的，我们明白了，课后会认真完成作业。六、知识点梳理

1.PWM（脉冲宽度调制）模块的基本原理和应用：

-PWM是一种模拟信号数字化控制技术，通过调整脉冲的宽度来控制电流的大小。

-在Mixly编程软件中，PWM模块用于控制电机转速、调节LED亮度等。

2.Mixly编程软件中的PWM模块使用方法：

-添加PWM模块到程序中。

-设置PWM模块的占空比参数，以控制电机的转速。

-调整PWM模块的频率，影响电机的响应速度。

3.电机转速与PWM占空比的关系：

-占空比越高，电流越大，电机转速越快。

-占空比越低，电流越小，电机转速越慢。

4.电路连接方法：

-将电机连接到Arduino板上的PWM输出端口。

-确保电机正负极正确连接，避免损坏电机。

5.编程实现换挡功能：

-设计程序逻辑，根据实际需求设置不同的占空比。

-通过程序切换不同的占空比，实现风扇转速的换挡。

6.问题解决与调试技巧：

-检查电路连接是否正确，确保连接稳固。

-设置正确的占空比参数，避免程序运行错误。

-使用调试工具，如串口监视器，观察程序运行状态。

7.实践操作步骤：

-打开Mixly编程软件，选择合适的Arduino板型号。

-添加PWM模块，设置占空比参数。

-连接电路，确保连接正确。

-编写控制程序，实现换挡功能。

-运行程序，观察风扇转速的变化。

8.自动控制实现方法：

-根据温度变化或其他因素，设置动态调整占空比的逻辑。

-通过程序实现风扇转速的自动调节，提高使用便利性。

9.课堂讨论与分享：

-鼓励学生在课堂上积极讨论，分享学习心得和遇到的问题。

-通过讨论，共同解决实际问题，提高编程能力。

10.课后作业与拓展：

-完成课后作业，巩固所学知识。

-尝试将所学知识应用到实际项目中，发挥编程的创造力。七、板书设计

①本文重点知识点：

-PWM（脉冲宽度调制）模块的基本原理

-Mixly编程软件中PWM模块的使用方法

-电机转速与PWM占空比的关系

②重点词句：

-脉冲宽度调制（PWM）

-占空比

-电流大小

-电机转速

③板书布局：

-顶部：标题——“换挡风扇-知识点梳理”

-中部：

-第一列：PWM模块

-PWM的基本原理

-Mixly中PWM模块的使用

-占空比调整

-第二列：电机控制

-电机转速与占空比关系

-电路连接方法

-编程实现换挡

-底部：

-问题解决与调试技巧

-实践操作步骤

-自动控制实现方法

-课后作业与拓展八、教学反思与总结

嗯，今天我们这节课的内容是“换挡风扇”，通过这个项目，我想和大家分享一下我的教学反思和总结。

首先，我觉得在教学方法上，我尝试了项目导向学习法，让学生通过实际操作来学习编程知识。我看到学生们在动手连接电路、编写程序的过程中，他们的眼神里充满了好奇和兴奋。这种教学方法激发了他们的学习兴趣，也让他们在实践中理解了PWM模块的应用。我觉得这是一个成功的尝试。

但是，我也发现了一些不足。比如，在讲解PWM模块的原理时，可能有些学生理解起来有些困难。我意识到，在今后的教学中，我应该更加注重基础知识的讲解，用更简单易懂的语言来帮助学生理解复杂的概念。

在教学管理方面，我尽量保持了课堂的活跃氛围，鼓励学生提问和讨论。但是，我发现有时候课堂纪律管理还是有些挑战，尤其是在实验操作环节，有些学生可能会分心。我打算在今后的教学中，更加注重课堂纪律的培养，确保每个学生都能集中精力学习。

说到教学效果，我觉得整体来说是比较满意的。学生们通过这节课，不仅学会了如何控制风扇转速，还加深了对编程的理解。他们的编程技能和问题解决能力都有了明显的提升。在情感态度方面，学生们对编程产生了更浓厚的兴趣，这种积极的态度对我来说是非常宝贵的。

当然，也存在一些问题。比如，有些学生对于编程逻辑的理解还不够深入，这在一