第10课 绕月飞行-传感器检测模块的条件判断和子程序的应用 教学设计　　-2023-2024学年粤教清华版初中信息技术九年级下册

第10课绕月飞行——传感器检测模块的条件判断和子程序的应用教学设计-2023—2024学年粤教清华版初中信息技术九年级下册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）第10课绕月飞行——传感器检测模块的条件判断和子程序的应用教学设计-2023—2024学年粤教清华版初中信息技术九年级下册课程基本信息1.课程名称：第10课绕月飞行——传感器检测模块的条件判断和子程序的应用

2.教学年级和班级：初中信息技术九年级全体

3.授课时间：2023年10月25日第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标培养学生信息意识，通过实践操作，理解传感器检测模块在程序中的应用，提高逻辑思维和问题解决能力。提升算法思维，通过设计绕月飞行程序，学会使用条件判断和子程序，增强编程能力和创新意识。同时，强化实践能力，通过实际操作，提高动手能力和团队协作精神。教学难点与重点1.教学重点

-重点一：传感器检测模块的工作原理和应用

详细：学生需理解传感器检测模块如何获取外界信息，并如何将其转化为程序可以处理的数据。

-重点二：条件判断在程序中的作用

详细：通过示例，学生需要掌握如何在程序中使用if-else语句来实现条件判断，从而控制程序流程。

-重点三：子程序的应用与设计

详细：学生需要学会如何编写和调用子程序，以简化代码结构，提高程序的可读性和可维护性。

2.教学难点

-难点一：传感器数据的有效处理

详细：学生可能难以将传感器获取的数据进行处理，以符合程序的需求。例如，如何对温度数据进行滤波，去除噪声。

-难点二：逻辑关系的正确运用

详细：在编写条件判断语句时，学生可能难以正确判断逻辑关系，如正确使用AND、OR、NOT等逻辑运算符。

-难点三：子程序的嵌套与递归

详细：学生可能难以理解子程序之间的嵌套关系，以及如何编写递归子程序来解决复杂问题。教学资源-软硬件资源：计算机实验室、编程软件（如Scratch、PythonIDLE等）、Arduino或RaspberryPi开发板、连接传感器模块的电路板和导线

-课程平台：学校信息技术课程平台，用于发布教学资料和在线作业

-信息化资源：在线编程教程、传感器技术相关视频教程、编程论坛和社区

-教学手段：PPT演示文稿、实物模型演示、课堂讨论、小组合作学习教学过程1.导入新课

-教师角色：同学们，我们上节课学习了基础的编程概念，今天我们将进一步探索编程的深度，通过一个有趣的案例——绕月飞行，来学习传感器检测模块的条件判断和子程序的应用。

-学生角色：老师，绕月飞行听起来很有趣，我们想看看如何用编程实现。

2.预习复习

-教师角色：请大家回顾一下上节课的内容，特别是条件判断和子程序的基本概念。

-学生角色：我复习了一下，条件判断就是根据条件来决定程序执行的路径，子程序就像是程序中的小助手，可以重复使用。

3.传感器检测模块介绍

-教师角色：首先，我们来认识一下传感器检测模块。它能够检测外界环境的变化，比如温度、光线等，并将这些变化转化为数字信号。

-学生角色：老师，那我们怎么知道它检测到了什么变化呢？

4.实验演示

-教师角色：我将通过实物演示传感器检测模块的使用。请大家观察，我将连接一个温度传感器到Arduino板上，并通过编程读取温度值。

-学生角色：（观察）老师，我看到了Arduino板上的LED灯随着温度的变化而变化。

5.编程实践

-教师角色：现在，我们开始编写程序。首先，我们需要初始化传感器，然后编写一个函数来读取温度值，并使用条件判断来决定LED灯的状态。

-学生角色：老师，我明白了，我们要用if-else语句来控制LED灯。

6.代码分析

-教师角色：让我们一起来分析一下这段代码。首先，我们定义了一个子程序来读取温度值，然后在主程序中调用这个子程序，并使用条件判断来决定LED灯的状态。

-学生角色：老师，这个子程序可以重复使用，这样就不用每次都写相同的代码了。

7.课堂讨论

-教师角色：同学们，现在我们有一个问题：如果温度超过某个阈值，我们希望执行一个特定的动作。我们应该如何修改程序？

-学生角色：老师，我们可以增加一个if语句来检查温度是否超过了阈值。

8.小组合作

-教师角色：现在，我将分成几个小组，每个小组都需要根据刚才的讨论修改程序，并测试他们的代码。

-学生角色：（小组讨论并编程）

9.展示与评价

-教师角色：请每个小组展示他们的程序，并解释他们的设计思路。

-学生角色：（展示程序并解释）

10.总结与反思

-教师角色：今天我们学习了如何使用传感器检测模块和条件判断来控制程序的行为。你们觉得这种编程方式有什么优点？

-学生角色：老师，我觉得这样可以让程序更加智能，可以根据不同的条件做出不同的反应。

11.作业布置

-教师角色：请大家完成以下作业：设计一个简单的自动化系统，使用传感器检测模块来控制一个电风扇的开关，根据温度来决定是否打开风扇。

-学生角色：明白了，老师，我们会在课后完成这个作业。

12.课堂小结

-教师角色：今天的课程就到这里，希望大家能够通过今天的实践，更好地理解传感器检测模块和条件判断的应用。下节课我们将继续深入探讨编程的其他方面。

-学生角色：谢谢老师，我们下节课再见！知识点梳理1.传感器检测模块的基本概念

-传感器的作用：将非电学量转换为电学量，如温度、光线、声音等。

-传感器的工作原理：利用物理或化学原理，将外界信号转换为电信号。

2.传感器检测模块的类型

-温度传感器：如热敏电阻、热电偶等，用于检测温度变化。

-光线传感器：如光敏电阻、光电二极管等，用于检测光线强度。

-声音传感器：如麦克风、声敏电阻等，用于检测声音信号。

3.传感器检测模块的连接与使用

-连接方式：通过电路板（如Arduino）连接传感器，并通过编程读取传感器数据。

-使用方法：编写程序，初始化传感器，读取数据，并根据数据执行相应操作。

4.条件判断在程序中的应用

-if-else语句：根据条件判断执行不同的代码块。

-逻辑运算符：AND（&&）、OR（||）、NOT（!）等，用于组合多个条件。

5.子程序的概念与作用

-子程序：将重复使用的代码块封装成函数，提高代码的可读性和可维护性。

-子程序的编写与调用：定义子程序，通过函数名调用子程序。

6.传感器检测模块与条件判断的结合

-读取传感器数据：通过编程读取传感器检测到的数据。

-条件判断：根据传感器数据执行不同的操作，如控制LED灯、调整电机转速等。

7.子程序在复杂程序中的应用

-子程序的嵌套：在一个子程序中调用另一个子程序。

-子程序的递归：一个子程序可以调用自身，用于解决递归问题。

8.编程实践案例

-绕月飞行程序：通过传感器检测模块和条件判断，控制程序执行不同的飞行阶段。

-自动化系统设计：使用传感器检测模块和条件判断，实现自动化控制。

9.编程规范与技巧

-代码注释：为代码添加注释，提高代码可读性。

-代码格式：保持代码整洁，便于阅读和维护。

-代码复用：利用子程序和函数提高代码复用性。

10.编程思维培养

-逻辑思维能力：通过编程训练，提高逻辑思维能力。

-创新思维能力：在编程过程中，培养创新思维和解决问题的能力。

-团队协作能力：在小组合作中，培养团队协作精神。课后拓展1.拓展内容

-阅读材料：《编程思维：如何像计算机科学家一样思考》（作者：杰夫·科克）

该书介绍了编程思维的基本概念，通过实例讲解如何将编程思维应用于实际问题解决。

-视频资源：《Scratch编程教程》系列视频

这些视频教程以Scratch编程语言为基础，逐步引导学生学习编程基础和高级概念。

2.拓展要求

-学生自主阅读《编程思维：如何像计算机科学家一样思考》一书，重点关注编程思维和算法设计部分，尝试将书中提到的思维模式应用到日常问题解决中。

-观看《Scratch编程教程》系列视频，选择其中一至两个教程进行深入学习，尝试按照教程中的步骤完成编程练习。

-完成以下拓展任务：

-设计一个简单的游戏，使用Scratch编程语言实现，并尝试加入条件判断和子程序。

-选择一个现实生活中的问题，如智能家居控制、环境监测等，设计一个简单的自动化系统方案，并使用传感器检测模块和条件判断来实现。

-教师指导：

-鼓励学生在课后小组讨论中分享阅读和观看视频的体会，互相学习。

-对于学生在拓展任务中遇到的问题，教师应提供必要的指导和帮助，如解答疑问、推荐相关资源等。

-组织一次课后拓展成果展示活动，让学生展示他们的游戏设计或自动化系统方案，鼓励学生之间的交流和创意分享。内容逻辑关系①传感器检测模块的工作原理

-重点知识点：传感器的定义、功能、工作原理

-关键词：传感器、信号转换、物理/化学原理

②条件判断的应用

-重点知识点：if-else语句、逻辑运算符

-关键词：条件判断、程序流程、逻辑运算

③子程序的设计与调用

-重点知识点：子程序的定义、作用、编写方法

-关键词：子程序、函数、代码复用

④传感器检测模块与条件判断的结合

-重点知识点：读取传感器数据、条件判断的应用

-关键词：传感器数据、条件判断、程序控制

⑤子程序在复杂程序中的应用

-重点知识点：子程序的嵌套、递归

-关键词：嵌套调用、递归函数、代码结构

⑥编程实践案例

-重点知识点：绕月飞行程序、自动化系统设计

-关键词：编程案例、实际问题、解决方案

⑦编程规范与技巧

-重点知识点：代码注释、代码格式、代码复用

-关键词：编程规范、代码可读性、复用性

⑧编程思维培养

-重点知识点：逻辑思维能力、创新思维能力、团队协作能力

-关键词：编程思维、问题解决、团队协作作业布置与反馈作业布置：

1.完成以下编程练习，使用Scratch编程语言实现：

-设计一个简单的游戏，玩家需要控制角色躲避障碍物。使用条件判断来控制障碍物的出现和移动。

-在游戏中加入得分机制，当玩家成功躲避障碍物时，得分增加。使用子程序来简化得分逻辑。

2.设计一个智能家居控制系统方案：

-选择一个或多个家居设备（如灯光、温度控制、安全系统等），设计一个自动化控制方案。

-使用传感器检测模块（如温度传感器、光线传感器等）来检测环境变化。

-根据传感器数据，编写程序控制家居设备的开关和调节。

作业反馈：

1.作业批改：

-对学生的编程练习进行批改，检查代码的正确性、逻辑性和可读性。

-对智能家居控制系统方案进行评估，考虑方案的完整性、创新性和实用性。

2.反馈内容：

-对编程练习的反馈：

-指出代码中的错误，如语法错误、逻辑错误等，并提供修正建议。

-评价代码的结构和设计，指出可以改进的地方，如优化代码结构、增加功能等。

-鼓励学生尝试不同的编程技巧，如使用循环、变量等，以提高代码的灵活性和可维护性。

-对智能家居控制系统方案的反馈：

-评估方案的完整性，包括传感器选择、控制逻辑、用户界面等。

-提出改进建议，如增加