2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程 第11课 自动变速风扇-教学设计

2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程第11课自动变速风扇-教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：自动变速风扇-Mixly创意编程

2.教学年级和班级：八年级2班

3.授课时间：2023年10月25日上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标分析本节课旨在培养学生的计算思维、问题解决能力和创新实践能力。通过学习自动变速风扇的编程，学生能够理解编程逻辑，掌握条件语句和循环语句的应用，提升算法设计能力。同时，鼓励学生发挥创意，设计出个性化的风扇控制程序，培养创新意识和实践操作技能。教学难点与重点1.教学重点

-重点一：理解条件语句的应用。学生需要学会如何根据风扇速度的需求，编写程序中的条件语句来控制风扇的转速。

-重点二：掌握循环语句的使用。通过循环语句，学生能够实现风扇转速的动态调整，适应不同的环境温度变化。

-重点三：算法设计能力。学生需要设计一个合理的算法，使得风扇能够在不同的温度条件下自动调整转速。

2.教学难点

-难点一：条件语句的灵活运用。学生可能难以理解在何种情况下使用不同的条件语句，需要通过实例分析来帮助学生理解。

-难点二：循环语句的边界控制。学生可能难以掌握循环次数的设定，以及何时结束循环，需要通过实际操作和讨论来突破。

-难点三：算法的逻辑性。学生可能难以将实际需求转化为算法逻辑，需要通过教师的引导和小组讨论来培养逻辑思维能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有《Mixly创意编程》教材，包含本节课的编程案例和理论知识。

2.辅助材料：准备与自动变速风扇编程相关的图片、图表和视频，帮助学生直观理解编程逻辑。

3.实验器材：准备电脑、Mixly编程软件和连接风扇的电路板，确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，以便学生合作完成编程任务；配备实验操作台，方便学生进行编程实践。教学过程设计（一）导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示不同风速的风扇在不同环境下的使用场景，如办公室、卧室、健身房等。

2.提出问题：引导学生思考如何通过编程控制风扇的转速，使其适应不同的环境需求。

3.引导学生回顾已学知识：简述编程的基本概念和Mixly软件的使用方法。

（二）讲授新课（15分钟）

1.介绍条件语句和循环语句的基本概念，通过实例讲解其在编程中的应用。

2.讲解自动变速风扇的编程步骤，包括：

-设计风扇转速与温度的关系图；

-编写条件语句控制风扇转速；

-使用循环语句实现动态调整转速；

3.展示编程示例，引导学生分析程序逻辑，理解编程思路。

（三）巩固练习（10分钟）

1.分组讨论：学生分组讨论如何根据实际需求设计风扇转速与温度的关系图。

2.编程实践：学生根据讨论结果，在Mixly软件中编写程序，实现自动变速风扇的功能。

3.教师巡视指导，解答学生在编程过程中遇到的问题。

（四）课堂提问（5分钟）

1.提问：如何优化风扇转速与温度的关系图，使其更加合理？

2.引导学生思考：在编程过程中，如何提高程序的鲁棒性？

（五）师生互动环节（10分钟）

1.教师提问：如何根据不同的环境需求，调整风扇转速？

2.学生回答，教师点评。

3.教师提问：在编程过程中，如何避免程序出现错误？

4.学生回答，教师点评。

（六）核心素养拓展（5分钟）

1.引导学生思考：如何将自动变速风扇的编程思路应用于其他场景？

2.学生分享自己的想法，教师点评。

（七）总结与反思（5分钟）

1.教师总结本节课的重点内容，强调编程思维和算法设计的重要性。

2.学生反思自己在编程过程中的收获和不足，提出改进措施。

教学过程设计遵循以下原则：

1.以学生为主体，注重培养学生的计算思维和问题解决能力。

2.紧扣实际学情，关注学生的个体差异，提供个性化的指导。

3.创新教学方法，激发学生的学习兴趣，提高课堂效率。

4.注重核心素养的拓展，培养学生的创新意识和实践能力。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《编程思维训练》：通过一系列的编程挑战，帮助学生提高逻辑思维和问题解决能力。

-《Python编程快速上手》：介绍Python编程语言的基础知识，适合有一定编程基础的学生深入学习。

-《Arduino编程实战》：介绍Arduino开源硬件和编程，让学生了解如何将编程与硬件结合。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以尝试编写更多基于条件语句和循环语句的程序，如温度控制器、灯光控制器等。

-引导学生研究不同编程语言的特点和应用场景，如Python、Java、C++等。

-鼓励学生参与开源项目，了解编程在实际生活中的应用。

-组织编程比赛或展示活动，让学生展示自己的编程成果，激发学习兴趣。

3.知识点拓展：

-深入学习编程语言的基础语法和常用函数。

-掌握数据结构的基本概念，如数组、链表、栈、队列等。

-学习算法设计的基本原则，如贪心算法、动态规划等。

-了解操作系统和网络编程的基础知识。

4.实用性拓展：

-利用编程技能解决实际问题，如制作个人网站、开发小游戏等。

-学习使用版本控制系统，如Git，提高代码管理能力。

-了解网络安全知识，提高编程实践中的安全意识。

-参与编程社区，与其他编程爱好者交流学习经验。重点题型整理1.题型一：编写条件语句控制风扇转速

-题目：编写一个Mixly程序，当环境温度低于20℃时，风扇以低速运行；当温度在20℃至30℃之间时，风扇以中速运行；当温度高于30℃时，风扇以高速运行。

-答案示例：

```python

if温度<20:

风扇转速=低速

elif温度>=20and温度<=30:

风扇转速=中速

else:

风扇转速=高速

```

2.题型二：使用循环语句实现动态调整转速

-题目：编写一个Mixly程序，风扇在一段时间内以低速运行，然后切换到中速运行，最后切换到高速运行，循环进行。

-答案示例：

```python

循环次数=3

foriinrange(循环次数):

风扇转速=低速

等待一段时间

风扇转速=中速

等待一段时间

风扇转速=高速

等待一段时间

```

3.题型三：编写程序实现风扇转速的逐步增加

-题目：编写一个Mixly程序，风扇从静止开始，每过5秒转速增加一级，直到达到高速。

-答案示例：

```python

当前转速=静止

foriinrange(5):

当前转速=当前转速+1

等待5秒

```

4.题型四：编写程序实现风扇转速的逐步减少

-题目：编写一个Mixly程序，风扇从高速开始，每过5秒转速减少一级，直到达到静止。

-答案示例：

```python

当前转速=高速

foriinrange(5):

当前转速=当前转速-1

等待5秒

```

5.题型五：编写程序实现风扇转速的随机调整

-题目：编写一个Mixly程序，风扇转速在低速、中速和高速之间随机调整，每次调整后等待一段时间。

-答案示例：

```python

随机转速=随机数(低速,高速)

风扇转速=随机转速

等待一段时间

```板书设计①自动变速风扇编程核心知识点

-条件语句（if-elif-else）

-循环语句（for）

-风扇转速控制变量

②关键词和句子

-①条件判断：根据温度判断风扇转速

-②循环执行：重复执行转速调整

-③变量更新：动态调整风扇转速

③程序结构

-①初始化：设置初始条件

-②条件判断：使用if-elif-else结构

-③循环执行：使用for循环

-④变量更新：根据条件调整转速

-⑤等待：实现动态调整效果教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上积极参与，对编程概念的理解和运用能力有所提高。

-学生能够按照要求完成编程任务，展示出良好的逻辑思维和问题解决能力。

-学生在遇到问题时，能够主动寻求帮助或与同学讨论，体现出合作学习的态度。

2.小组讨论成果展示：

-学生在小组讨论中能够提出不同的观点和解决方案，展现出良好的沟通和协作能力。

-学生能够根据讨论结果，共同设计出符合要求的自动变速风扇程序。

-小组展示时，学生能够清晰、准确地阐述程序设计思路和功能特点。

3.随堂测试：

-通过随堂测试，评估学生对条件语句和循环语句的掌握程度。

-测试包括编写简单的控制风扇转速的程序，以及解释程序逻辑的能力。

-测试结果显示，大部分学生能够正确理解和应用所学知识。

4.学生自评与互评：

-学生在课后填写自评表，反思自己在编程过程中的优点和不足。

-学生之间进行互评