黑龍江省黑河市第三中學(xué)初中計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)錄：溫控風(fēng)扇

黑龍江省黑河市第三中學(xué)初中計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)錄：溫控風(fēng)扇一、課程基本信息

1.課程名稱：初中計(jì)算機(jī)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：八年級(jí)（2）班

3.授課時(shí)間：2023年4月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

本節(jié)課內(nèi)容為《信息技術(shù)》教材第五章第三節(jié)“溫控風(fēng)扇”，主要講解溫控風(fēng)扇的工作原理、電路設(shè)計(jì)以及編程控制方法。通過對(duì)溫控風(fēng)扇的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)在生活中的實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新能力。二、學(xué)情分析與內(nèi)容規(guī)劃

1.學(xué)情分析：學(xué)生已掌握基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)操作技能和簡單的編程邏輯，但對(duì)微控制器和傳感器應(yīng)用的理解尚淺，且缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。

2.內(nèi)容規(guī)劃：本節(jié)課將圍繞溫控風(fēng)扇的工作原理，重點(diǎn)介紹微控制器和傳感器的應(yīng)用，包括溫度傳感器的數(shù)據(jù)讀取和微控制器的編程控制。課程將包括理論學(xué)習(xí)、案例分析、實(shí)踐操作三個(gè)環(huán)節(jié)，通過引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容、分析溫控風(fēng)扇的電路圖和程序代碼，以及動(dòng)手搭建和編程溫控風(fēng)扇，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解和掌握相關(guān)知識(shí)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生理解和掌握溫控風(fēng)扇的工作原理及其編程控制方法。具體包括：

-溫控風(fēng)扇的構(gòu)成部分，如微控制器、溫度傳感器、電機(jī)等。

-溫度傳感器的工作原理和數(shù)據(jù)的讀取。

-微控制器的編程邏輯，包括如何根據(jù)溫度變化控制風(fēng)扇的啟動(dòng)和停止。

舉例來說，教師會(huì)詳細(xì)講解溫度傳感器如何將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并展示如何通過微控制器編程來實(shí)現(xiàn)當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定值時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇，低于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)停止風(fēng)扇的邏輯。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)主要在于微控制器的編程和傳感器的應(yīng)用實(shí)踐。具體包括：

-理解微控制器編程中的條件判斷和循環(huán)控制語句。

-傳感器的數(shù)據(jù)采集和微控制器之間的數(shù)據(jù)交互。

-實(shí)際搭建電路并上傳程序到微控制器中，實(shí)現(xiàn)溫控風(fēng)扇的實(shí)時(shí)控制。

例如，學(xué)生在理解如何使用條件判斷語句（如if-else）來編寫程序，以實(shí)現(xiàn)溫度超過某一閾值時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇的邏輯，可能會(huì)感到困難。此外，將理論應(yīng)用到實(shí)踐中，如正確連接電路、調(diào)試程序并確保溫控風(fēng)扇能夠按照預(yù)期工作，對(duì)學(xué)生來說也是一個(gè)挑戰(zhàn)。教師需要通過分步驟的指導(dǎo)和現(xiàn)場演示，幫助學(xué)生逐步克服這些難點(diǎn)。四、教學(xué)資源與技術(shù)支持

1.多媒體資源：本節(jié)課將使用溫控風(fēng)扇的工作原理動(dòng)畫視頻、電路圖圖片以及溫度傳感器數(shù)據(jù)采集的音頻示例，幫助學(xué)生直觀理解教學(xué)內(nèi)容。

2.閱讀材料：準(zhǔn)備與溫控風(fēng)扇相關(guān)的編程指南和操作手冊，讓學(xué)生通過閱讀理解微控制器編程的基礎(chǔ)知識(shí)。

3.在線工具：利用編程模擬軟件和在線編程社區(qū)，讓學(xué)生在實(shí)際操作前進(jìn)行模擬練習(xí)，并能夠獲取編程幫助和交流經(jīng)驗(yàn)。五、教學(xué)實(shí)施過程

1.導(dǎo)入新課

方式：通過展示一個(gè)生活中的溫控風(fēng)扇實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生思考風(fēng)扇是如何根據(jù)溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速的。

目的：激發(fā)學(xué)生對(duì)溫控原理的興趣，為學(xué)習(xí)微控制器和傳感器的工作原理打下基礎(chǔ)。

2.講授新知

-概念講解：詳細(xì)講解溫控風(fēng)扇的構(gòu)成部分，如微控制器、溫度傳感器和電機(jī)的工作原理。

-演繹推理：通過展示溫控風(fēng)扇的編程邏輯，如當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇，低于設(shè)定值時(shí)停止風(fēng)扇，讓學(xué)生理解編程中的條件判斷。

-歸納推理：講解如何從溫控風(fēng)扇的個(gè)別案例中歸納出一般的工作原理，并引導(dǎo)學(xué)生判斷這些歸納的可信度。

-邏輯謬誤：通過錯(cuò)誤編程示例，指出常見的編程邏輯錯(cuò)誤，如條件判斷不當(dāng)、循環(huán)論證等，并教會(huì)學(xué)生如何避免這些錯(cuò)誤。

3.鞏固練習(xí)

-課堂練習(xí)：設(shè)計(jì)一些編程練習(xí)題，讓學(xué)生嘗試編寫簡單的溫控邏輯程序。

-小組討論：組織學(xué)生就溫控風(fēng)扇的電路設(shè)計(jì)和編程進(jìn)行討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出解決方案。

4.深化理解

-案例分析：分析溫控風(fēng)扇在不同環(huán)境下的應(yīng)用案例，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。

-辯論活動(dòng)：組織學(xué)生辯論溫控風(fēng)扇的節(jié)能效果，鍛煉學(xué)生的邏輯思維和論證能力。

5.課堂總結(jié)

-知識(shí)梳理：總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的溫控風(fēng)扇的工作原理和編程邏輯，強(qiáng)調(diào)編程中的關(guān)鍵步驟。

-學(xué)生反饋：鼓勵(lì)學(xué)生分享在課堂上的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，討論在編程過程中遇到的困難和解決方法。六、教學(xué)反思

今天的課程讓我看到學(xué)生們對(duì)溫控風(fēng)扇的工作原理和編程控制有了更深入的理解。通過動(dòng)手實(shí)踐，他們不僅掌握了理論知識(shí)，還提升了實(shí)際操作能力。但在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)編程邏輯的理解還有待加強(qiáng)，未來我會(huì)更多地提供實(shí)例，幫助他們更好地理解編程思維。同時(shí)，我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生多進(jìn)行小組討論，提升他們的合作和溝通能力，讓教學(xué)效果更上一層樓。七、教學(xué)資源與支持

多媒體資源：

-圖片素材：收集溫控風(fēng)扇的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖、電路圖和工作流程圖，用于直觀展示風(fēng)扇的工作原理和電路設(shè)計(jì)。

-視頻素材：準(zhǔn)備溫控風(fēng)扇的工作原理動(dòng)畫視頻，以及實(shí)際操作演示視頻，幫助學(xué)生更好地理解理論知識(shí)。

-音頻素材：錄制溫度傳感器數(shù)據(jù)采集和微控制器編程的音頻講解，讓學(xué)生在聽力練習(xí)中加強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

閱讀材料：

-編程指南：提供溫控風(fēng)扇編程的詳細(xì)指南，包括編程語言的基礎(chǔ)知識(shí)、編程邏輯的構(gòu)建和調(diào)試技巧。

-操作手冊：準(zhǔn)備微控制器和傳感器的操作手冊，讓學(xué)生了解設(shè)備的使用方法和維護(hù)要點(diǎn)。

-案例分析：收集與溫控風(fēng)扇相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用案例，如智能家居系統(tǒng)中的溫度控制單元，讓學(xué)生通過案例學(xué)習(xí)將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。

實(shí)踐工具：

-編程軟件：為學(xué)生提供微控制器編程所需的軟件工具，如ArduinoIDE，以便他們能夠進(jìn)行編程練習(xí)和項(xiàng)目開發(fā)。

-傳感器模塊：提供溫度傳感器模塊，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)際搭建溫控風(fēng)扇電路。

-實(shí)驗(yàn)套件：準(zhǔn)備包含微控制器、傳感器、電機(jī)等組件的實(shí)驗(yàn)套件，讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行實(shí)際操作和測試。

教學(xué)支持：

-在線編程社區(qū)：引導(dǎo)學(xué)生加入在線編程社區(qū)，如StackOverflow、GitHub等，以便他們能夠獲取編程幫助和分享經(jīng)驗(yàn)。

-技術(shù)支持熱線：建立技術(shù)支持熱線或在線問答平臺(tái)，為學(xué)生提供編程和技術(shù)問題解答。

-實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)：安排實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間，由專業(yè)教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路搭建和編程實(shí)踐。

教學(xué)資源與支持的整合：

-課程網(wǎng)站：建立一個(gè)課程網(wǎng)站，將所有的教學(xué)資源進(jìn)行整合，包括多媒體素材、閱讀材料、實(shí)踐工具和教學(xué)支持信息。

-互動(dòng)論壇：在課程網(wǎng)站上設(shè)立互動(dòng)論壇，讓學(xué)生能夠就課程內(nèi)容進(jìn)行討論，教師也可以通過論壇發(fā)布課程通知和作業(yè)。

-定期更新：定期更新教學(xué)資源，確保內(nèi)容的時(shí)效性和實(shí)用性，同時(shí)根據(jù)學(xué)生的反饋進(jìn)行調(diào)整，以更好地滿足教學(xué)需求。八、教學(xué)評(píng)估與改進(jìn)

1.教學(xué)評(píng)估

這節(jié)課結(jié)束后，我通過觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，可以看出他們對(duì)于溫控風(fēng)扇的工作原理和編程控制有了基本的理解。大部分學(xué)生能夠跟隨課堂節(jié)奏，積極參與討論和實(shí)踐活動(dòng)。在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠獨(dú)立完成編程練習(xí)，但在邏輯推理部分，有些學(xué)生仍顯得有些吃力，對(duì)于編程中的復(fù)雜邏輯結(jié)構(gòu)理解不夠深入。此外，從學(xué)生的反饋來看，他們對(duì)于實(shí)踐操作部分表現(xiàn)出了較高的興趣，但在實(shí)際操作中，一些學(xué)生對(duì)于設(shè)備的連接和調(diào)試還存在困惑。

2.教學(xué)改進(jìn)

針對(duì)學(xué)生在理解和操作上存在的問題，我計(jì)劃從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

-加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)。在后續(xù)的課程中，我會(huì)增加對(duì)編程基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固，確保學(xué)生掌握了必要的編程語言和邏輯推理知識(shí)。

-優(yōu)化案例教學(xué)。我會(huì)選擇更加貼近學(xué)生生活的案例，以便他們能夠更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。同時(shí)，我會(huì)增加案例分析的深度，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更深入的思考。

-強(qiáng)化實(shí)踐操作。我計(jì)劃增加實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間，讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)際操作。同時(shí)，我會(huì)準(zhǔn)備更加詳細(xì)的操作指南和故障排除手冊，幫助學(xué)生解決實(shí)踐中遇到的問題。

-引入小組合作學(xué)習(xí)。我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上進(jìn)行小組討論和合作，這樣可以提高他們的溝通能力，同時(shí)也能夠通過同伴互助來解決問題。

-定期進(jìn)行教學(xué)反思。我會(huì)定期反思自己的教學(xué)方法和學(xué)生的反饋，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和節(jié)奏，確保教學(xué)效果的最大化。

-利用在線資源。我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生更多利用在線編程社區(qū)和資源，這樣他們可以在課后自主學(xué)習(xí)和解決問題，同時(shí)也能夠拓寬他們的知識(shí)視野。

-提供個(gè)性化指導(dǎo)。對(duì)于在學(xué)習(xí)上遇到困難的學(xué)生，我會(huì)提供額外的輔導(dǎo)和支持，確保他們能夠跟上課程的進(jìn)度，并克服學(xué)習(xí)中的障礙。九、作業(yè)布置與反饋

作業(yè)布置：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了溫控風(fēng)扇的工作原理和編程控制，為了幫助大家鞏固所學(xué)知識(shí)并提高實(shí)際操作能力，我為大家布置以下作業(yè)：

1.理論作業(yè)：請根據(jù)教材內(nèi)容，總結(jié)溫控風(fēng)扇的主要組成部分及其功能，并描述其工作原理。同時(shí)，編寫一個(gè)簡單的溫控邏輯程序，實(shí)現(xiàn)溫度超過設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇，低于設(shè)定值時(shí)停止風(fēng)扇。

2.實(shí)踐作業(yè)：利用我們課堂上學(xué)到的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)溫控風(fēng)扇的電路圖，并說明電路中各個(gè)元件的作用。在實(shí)驗(yàn)室中搭建電路，并嘗試上傳編寫的程序到微控制器中，觀察風(fēng)扇是否能夠按照預(yù)期工作。

3.思考題：思考溫控風(fēng)扇在生活中的應(yīng)用場景，并提出至少一個(gè)可以改進(jìn)的地方，說明改進(jìn)后的效果。

作業(yè)反饋：

在批改大家作業(yè)的過程中，我發(fā)現(xiàn)以下幾方面的問題，并給出以下建議：

1.理論作業(yè)中，部分同學(xué)對(duì)于溫控風(fēng)扇的工作原理描述不夠詳細(xì)，建議同學(xué)們重新閱讀教材，對(duì)照教材內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)。編程邏輯方面，有同學(xué)在編寫程序時(shí)出現(xiàn)了邏輯錯(cuò)誤，我已在作業(yè)批改中給出具體修改建議，請同學(xué)們認(rèn)真閱讀并加以修改。

2.實(shí)踐作業(yè)中，部分同學(xué)在電路搭建過程中出現(xiàn)了連接錯(cuò)誤，導(dǎo)致電路無法正常工作。建議同學(xué)們在搭建電路前，先仔細(xì)閱讀電路圖，確保了解各個(gè)元件的作