2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程 第10课 感应风扇-教学设计

2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程第10课感应风扇-教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析亲爱的同学们，今天我们要一起探索Mixly创意编程的奇妙世界，学习如何用编程控制感应风扇。这节课，我们将结合课本内容，通过动手实践，让风扇根据感应器接收到的信号自动开启或关闭。让我们一起走进这堂有趣的编程课吧！🌟🌬️🎓核心素养目标学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

在开始本节课之前，学生们已经学习了基础的编程概念，如变量、循环、条件语句等。此外，他们可能对简单的硬件控制也有所了解，比如如何使用按钮或开关来控制LED灯的亮灭。然而，对于感应器的工作原理和如何将其与编程结合，学生们可能还缺乏实践经验。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生们对编程的兴趣普遍较高，尤其是在看到编程能够实现实际操作时。他们的学习能力较强，能够快速掌握新概念。在学习风格上，学生们既有喜欢动手实践的，也有倾向于理论学习的。这意味着在教学中，需要兼顾实践操作和理论知识，以适应不同学生的学习需求。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生们在理解感应器的工作原理时可能会遇到困难，因为他们需要理解电磁感应和信号转换等概念。此外，将编程逻辑与硬件控制相结合，可能会让一些学生感到挑战。在编写程序时，逻辑错误和语法错误也是他们可能遇到的常见问题。因此，教学中需要提供充分的指导和示例，帮助学生逐步克服这些挑战。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《Mixly创意编程》教材，以便跟随课本内容学习。

2.辅助材料：准备与感应风扇控制相关的图片、图表和视频，帮助学生直观理解感应器的工作原理。

3.实验器材：准备感应风扇、连接线、Arduino板等实验器材，确保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：布置教室，设置分组讨论区，安排实验操作台，为学生的动手实践提供良好的学习环境。教学过程设计导入新课（5分钟）

目标：引起学生对感应风扇编程的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们有没有想过，如果我们的风扇能够自动开关，该多方便呢？今天我们就来学习如何用编程来实现这个功能。”

随后，展示一些生活中常见的感应风扇应用场景的图片或视频片段，让学生们直观感受到编程在生活中的魅力。

接着，我简短地介绍感应风扇编程的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

XX基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解感应风扇编程的基本概念、组成部分和原理。

过程：

首先，我讲解感应风扇编程的定义，包括其主要组成元素，如Arduino板、感应器、风扇等。

然后，详细介绍感应风扇的各个组成部分及其功能，通过图表和示意图帮助学生理解。

最后，通过实际案例，让学生看到编程如何与感应风扇结合，实现自动控制。

XX案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解感应风扇编程的特性和重要性。

过程：

我选择了几个典型的感应风扇编程案例进行分析，如自动感应环境温度控制风扇等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解感应风扇编程的多样性或复杂性。

接着，引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用编程解决实际问题。

为了激发学生的创造力，我组织了小组讨论，让学生们提出XX的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

我将学生分成若干小组，每组选择一个与感应风扇编程相关的主题进行深入讨论。

在小组讨论中，学生们分享各自的观点，讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对感应风扇编程的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

我总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调感应风扇编程的重要性和意义。

过程：

我简要回顾本节课的学习内容，包括感应风扇编程的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调感应风扇编程在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用编程技术。

最后，布置课后作业：让学生撰写一篇关于感应风扇编程的短文或报告，以巩固学习效果，并为下一节课做好准备。学生学习效果学生学习效果

在本节课的学习后，学生们在多个方面取得了显著的效果，以下是对这些效果的详细描述：

1.编程技能的提升：

2.理解硬件控制原理：

学生们通过实际操作和案例分析，深入理解了感应器的工作原理以及如何通过编程来控制硬件设备。这种对硬件控制的直观理解对于他们未来学习更复杂的编程项目至关重要。

3.解决问题的能力：

在本节课中，学生们面对实际问题（如何让风扇根据环境变化自动开关），通过小组讨论和合作，提出了多种解决方案。这种解决问题的能力是学生在未来学习和工作中必须具备的。

4.创新思维的发展：

在讨论感应风扇编程的未来发展时，学生们提出了许多创新性的想法和建议。这表明他们的创新思维得到了锻炼和提升，能够从不同的角度思考问题。

5.团队合作与沟通能力：

6.实践操作技能：

学生们通过实际操作实验器材，如Arduino板和感应风扇，提高了自己的动手能力。这种实践操作技能对于他们在STEM教育中的学习至关重要。

7.知识迁移能力：

学生们能够将本节课学到的编程知识和技能应用到其他类似的硬件控制项目中。这种知识迁移能力意味着他们能够将所学知识灵活运用到不同的情境中。

8.学习兴趣的增强：

9.自主学习能力：

在本节课中，学生们不仅跟随教师的指导学习，还通过自主学习来深化理解。他们查找资料、解决问题，这种自主学习能力对于他们的终身学习至关重要。板书设计①知识点：感应风扇编程的基本概念

-感应风扇

-编程控制

-Arduino板

-感应器

②词句：感应风扇编程是指利用编程技术控制风扇的开关，通过感应器感知环境变化。

③知识点：感应器的工作原理

-电磁感应

-信号转换

-电压变化

②词句：感应器通过电磁感应原理，将环境变化转换为电信号，从而控制风扇的运行。

③知识点：编程实现步骤

-设计程序逻辑

-编写代码

-连接硬件

②词句：编程实现感应风扇的自动控制，需要设计合理的程序逻辑，编写相应的代码，并确保硬件连接正确。

①知识点：Arduino板的功能

-接收代码指令

-控制外部设备

-读取感应器数据

②词句：Arduino板是编程控制的核心，它接收代码指令，控制风扇等外部设备，并读取感应器的数据。

③知识点：编程语言基础

-变量

-循环

-条件语句

②词句：在编写控制程序时，需要使用变量存储数据，利用循环和条件语句实现逻辑控制。

①知识点：案例分析

-自动感应温度控制

-自动感应人接近控制

②词句：通过案例分析，学生可以了解感应风扇编程的实际应用场景。

③知识点：小组讨论成果展示

-未来发展

-改进方向

-创新想法

②词句：小组讨论成果展示环节，鼓励学生提出对感应风扇编程未来发展的看法和建议。教学反思八、教学反思

这节课下来，我有很多感想，也想和大家分享一下我的教学反思。

首先，我觉得课堂氛围的营造非常重要。我注意到，当学生们看到感应风扇在编程控制下自动开关时，他们的眼神中充满了好奇和兴奋。这说明，当我们能够将抽象的编程知识与学生们的兴趣和生活实际相结合时，课堂的吸引力会大大增强。因此，在今后的教学中，我会更加注重寻找与学生们生活经验相关的教学案例，让他们在兴趣的驱使下主动学习。

其次，我发现小组讨论环节对学生的启发作用很大。在讨论感应风扇编程的未来发展时，学生们提出了很多有创意的想法。这让我意识到，合作学习不仅能够培养学生的团队协作能力，还能够激发他们的创新思维。在未来的教学中，我会更多地设计这样的讨论活动，让学生们在交流中碰撞出更多的火花。

再来说说实验操作。我发现，当学生们亲自动手操作时，他们对知识的理解和记忆会更加深刻。在实验过程中，他们可能会遇到各种问题，而我作为老师，更多的是引导他们自己去寻找答案。这种探究式的学习方式，不仅提高了他们的动手能力，还培养了他们的自主学习能力。

当然，在教学过程中，我也遇到了一些挑战。比如，有些学生对编程概念的理解还不够深入，导致他们在编写程序时出现错误。针对这个问题，我决定在今后的教学中，更加注重基础知识的教学，确保每个学生都能够掌握编程的基本概念和语法。

此外，我还发现，课堂上的时间管理也是一个需要改进的地方。有时候，因为某个环节的讨论过于热烈，导致后面的教学内容无法按时完成。为了解决这个问题，我会在课前做好更详细的课时规划，确保每个环节都能在规定的时间内完成。

最后，我想说的是，教学相长。在教授学生的同时，我也在不断学习和成长。每节课结束后，我都会认真反思自己的教学过程，思考如何改进教学方法，提高教学效果。作业布置与反馈作业布置：

为了巩固本节课所学的感应风扇编程知识，提高学生的编程能力和实际操作技能，以下是布置的作业内容：

1.编写一个简单的Arduino程序，实现风扇的自动开关控制。要求：

-当感应器检测到人体接近时，风扇开启；

-当感应器没有检测到人体时，风扇关闭。

2.设计一个扩展项目，将风扇的控制与温度传感器结合。要求：

-当环境温度超过设定值时，风扇自动开启；

-当环境温度低于设定值时，风扇自动关闭。

3.撰写一份关于感应风扇编程的实验报告，内容包括：

-实验目的和原理

-实验步骤和过程

-实验结果和分析

-实验总结和反思

作业反馈：

对于学生的作业，我将采取以下反馈方式：

1.及时批改：在学生提交作业后的第二天，我会完成批改工作，确保学生能够及时收到反馈。

2.详细点评：在批改作业时，我会对每个学生的程序代码进行详细点评，指出其中的错误和不足，并给出修改建议。

3.个性化指导：针对每个学生的具体问题，我会提供个性化的指导，帮助他们理解和解决编程难题。

4.