《第4章 第3節(jié) 抽獎(jiǎng)盒子-控制舵機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊(cè)

《第4章第3節(jié)抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023—2024學(xué)年河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊(cè)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為《第4章第3節(jié)抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)》，該部分內(nèi)容屬于河大版（2023）初中信息技術(shù)第二冊(cè)。本節(jié)課程的目標(biāo)是讓學(xué)生了解抽獎(jiǎng)盒子的制作原理，掌握如何使用Arduino控制舵機(jī)，以及如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：在開始本節(jié)課之前，學(xué)生需要已經(jīng)掌握了Arduino的基本使用方法，包括如何編寫程序、如何連接電路等。此外，學(xué)生還需要了解舵機(jī)的基本原理和操作方法。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生將能夠更好地理解和掌握本節(jié)課的內(nèi)容。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任。通過(guò)學(xué)習(xí)抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生將增強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)計(jì)算思維和問(wèn)題解決能力。在動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生能夠提升創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，同時(shí)，他們將學(xué)會(huì)如何負(fù)責(zé)任地使用信息技術(shù)，并理解其在社會(huì)中的影響。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.抽獎(jiǎng)盒子的制作原理

2.使用Arduino控制舵機(jī)的編程方法

3.實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能

難點(diǎn)：

1.舵機(jī)的控制方法

2.編程實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能

解決辦法：

1.對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)講解和示范的方式，讓學(xué)生了解抽獎(jiǎng)盒子的制作原理，以及如何使用Arduino控制舵機(jī)。在講解過(guò)程中，配合實(shí)物展示和圖解，幫助學(xué)生直觀地理解原理和操作方法。

2.對(duì)于難點(diǎn)內(nèi)容，首先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)已有知識(shí)，如Arduino的基本使用方法和舵機(jī)的基本原理。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)分步驟講解和示范編程方法，讓學(xué)生逐步掌握如何控制舵機(jī)。在實(shí)踐環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手嘗試，教師巡回指導(dǎo)，及時(shí)解答學(xué)生的問(wèn)題。

3.對(duì)于實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能，可以通過(guò)分組合作的方式，讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)各自的作品。教師提供必要的指導(dǎo)和支持，幫助學(xué)生克服編程過(guò)程中的困難，最終實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能。教學(xué)方法與策略1.針對(duì)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)，選擇講授、實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)等教學(xué)方法。通過(guò)講授，為學(xué)生提供必要的理論知識(shí)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，加深對(duì)知識(shí)的理解；通過(guò)項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)，如：

-角色扮演：學(xué)生分組扮演設(shè)計(jì)師、程序員等角色，共同完成抽獎(jiǎng)盒子的設(shè)計(jì)、編程和制作；

-實(shí)驗(yàn)：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中使用Arduino和舵機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，掌握控制舵機(jī)的編程方法；

-游戲：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的抽獎(jiǎng)游戲，讓學(xué)生在游戲中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性。

3.確定教學(xué)媒體使用：

-使用多媒體課件，展示抽獎(jiǎng)盒子的制作原理和操作方法；

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料和實(shí)例；

-使用Arduino和舵機(jī)等硬件設(shè)備，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括PPT、視頻和文檔，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”知識(shí)點(diǎn)。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問(wèn)題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”課題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)一個(gè)有趣的案例或視頻，引出“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握控制舵機(jī)的技能。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問(wèn)，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)控制舵機(jī)知識(shí)的應(yīng)用。

-提問(wèn)與討論：學(xué)生針對(duì)不懂的問(wèn)題或新的想法，勇敢提問(wèn)并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握控制舵機(jī)技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”知識(shí)點(diǎn)，掌握控制舵機(jī)技能。

-通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

-通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”課題，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”課題相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的“抽獎(jiǎng)盒子——控制舵機(jī)”知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

《Arduino編程實(shí)戰(zhàn)》：該書詳細(xì)介紹了Arduino編程的實(shí)戰(zhàn)技巧，適合已經(jīng)掌握了Arduino基本使用方法的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

《舵機(jī)控制技術(shù)》：該書深入講解了舵機(jī)的控制技術(shù)，包括舵機(jī)的工作原理、控制方法以及應(yīng)用案例，有助于學(xué)生深入理解舵機(jī)的工作原理和控制方法。

《創(chuàng)意電子制作》：該書提供了許多創(chuàng)意電子制作的案例，包括使用Arduino和舵機(jī)制作的互動(dòng)裝置，學(xué)生可以通過(guò)這些案例了解如何將Arduino和舵機(jī)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中。

2.拓展建議：

對(duì)于已經(jīng)掌握了Arduino基本使用方法和舵機(jī)控制技術(shù)的學(xué)生，可以進(jìn)一步閱讀《Arduino編程實(shí)戰(zhàn)》和《舵機(jī)控制技術(shù)》這兩本書籍，加深對(duì)Arduino編程和舵機(jī)控制技術(shù)的理解。同時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)閱讀《創(chuàng)意電子制作》這本書籍，了解如何將Arduino和舵機(jī)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)踐能力。此外，學(xué)生還可以參加相關(guān)的電子制作比賽或項(xiàng)目，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作中，提高自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)反思本節(jié)課主要讓學(xué)生了解抽獎(jiǎng)盒子的制作原理，掌握如何使用Arduino控制舵機(jī)，以及如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能。在教學(xué)過(guò)程中，我注意到了以下幾個(gè)問(wèn)題，并在課后進(jìn)行了反思。

首先，我意識(shí)到在課前自主探索環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)Arduino和舵機(jī)的了解程度不一。因此，在發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)時(shí)，我應(yīng)該提供更有針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源，以幫助那些對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠扎實(shí)的學(xué)生。同時(shí)，我還需要在課堂上給予他們更多的關(guān)注，及時(shí)解答他們的疑問(wèn)，確保他們能夠跟上課程的進(jìn)度。

其次，在課中強(qiáng)化技能環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐時(shí)表現(xiàn)出一定的困難。這讓我意識(shí)到，除了講解理論知識(shí)外，我還應(yīng)該更加注重學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng)。在今后的教學(xué)中，我計(jì)劃增加一些簡(jiǎn)單的實(shí)踐項(xiàng)目，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中掌握知識(shí)，提高他們的實(shí)踐能力。

此外，我也注意到，在課堂活動(dòng)中，部分學(xué)生表現(xiàn)出一定的內(nèi)向性，不愿意主動(dòng)參與到討論和實(shí)踐中。針對(duì)這一點(diǎn)，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中，更多地采用小組合作的方式進(jìn)行教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生互相交流，共同解決問(wèn)題，從而提高他們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

最后，在課后拓展應(yīng)用環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)拓展資源的使用存在一定的迷茫。因此，我計(jì)劃在課后提供更明確的拓展學(xué)習(xí)指導(dǎo)，幫助學(xué)生更好地利用拓展資源，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力。重點(diǎn)題型整理1.題型一：抽獎(jiǎng)盒子的工作原理是什么？

答案：抽獎(jiǎng)盒子的工作原理是通過(guò)編程控制Arduino，使其隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字，這個(gè)數(shù)字將決定抽獎(jiǎng)盒子的哪一個(gè)出口被打開，從而實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)的功能。

2.題型二：如何使用Arduino控制舵機(jī)？

答案：使用Arduino控制舵機(jī)的方法是首先將舵機(jī)的控制引腳連接到Arduino的數(shù)字輸出引腳上，然后編寫程序控制這個(gè)引腳輸出脈沖信號(hào)，通過(guò)改變脈沖信號(hào)的頻率和占空比來(lái)控制舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。

3.題型三：如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能？

答案：通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能的方法是首先編寫程序讓Arduino隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字，然后根據(jù)這個(gè)數(shù)字編寫程序控制舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)，使其打開指定的出口，從而實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)的功能。

4.題型四：舵機(jī)的工作原理是什么？

答案：舵機(jī)的工作原理是利用電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)連桿，通過(guò)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向來(lái)控制連桿的位置，從而控制舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。

5.題型五：如何連接Arduino和舵機(jī)？

答案：連接Arduino和舵機(jī)的方法是將舵機(jī)的控制引腳連接到Arduino的數(shù)字輸出引腳上，然后將舵機(jī)的電源引腳連接到Arduino的電源引腳上，最后將舵機(jī)的地線引腳連接到Arduino的地線引腳上。板書設(shè)計(jì)①抽獎(jiǎng)盒子的工作原理：

-隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)字

-控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)

-打開指定出口

②如何使用Arduino控制舵機(jī)：

-連接控制引腳

-編寫程序輸出脈沖信號(hào)

-改變脈沖信號(hào)控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)

③如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能：

-編寫程序隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)字

-根據(jù)數(shù)字編寫程序控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)

-實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)功能課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了抽獎(jiǎng)盒子的制作原理，掌握了如何使用Arduino控制舵機(jī)，并通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)了抽獎(jiǎng)盒子的功能。在制作過(guò)程中，我們了解了舵機(jī)的工作原理，并通過(guò)實(shí)踐操作掌握了如何連接Arduino和舵機(jī)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們不僅掌握了理論知識(shí)，還提高了動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.抽獎(jiǎng)盒子的工作原理是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)要描述。

答案：抽獎(jiǎng)盒子的工作原理是通過(guò)編程控制Arduino，使其隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字，這個(gè)數(shù)字將決定抽獎(jiǎng)盒子的哪一個(gè)出口被打開，從而實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)的功能。

2.如何使用Arduino控制舵機(jī)？請(qǐng)簡(jiǎn)要描述。

答案：使用Arduino控制舵機(jī)的方法是首先將舵機(jī)的控制引腳連接到Arduino的數(shù)字輸出引腳上，然后編寫程序控制這個(gè)引腳輸出脈沖信號(hào)，通過(guò)改變脈沖信號(hào)的頻率和占空比來(lái)控制舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。

3.如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能？請(qǐng)簡(jiǎn)要描述。

答案：通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)盒子的功能的方法是首先編寫程序讓Arduino隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)