高中信息技术_程序控制开源硬件教学设计学情分析教材分析课后反思.doc

教学设计 通过对教材的分析，结合学生特点，制订出如下实验教学目标： 1、知识与技能目标： ①熟悉Arduino开发板的应用； ②学习电压控制函数analogWrite()、时间延时函数delay()的使用； ③通过实验，学习利用循环改变函数中的参数并在实践中应用，进一步学习计算思想。 2、过程与方法目标： 通过四个实验，完成LED灯的呼吸效果。 3、情感态度价值观目标： ①通过自学环节锻炼学生的自学能力； ②小组合作探究，培养团队意识和合作能力； ③使用技术实现创意，培养创客精神。 复习回顾、学习新知、自主探究、创客实践、课后创新是本节课的五个教学环节。 1、复习回顾程序设计的过程和三种程序结构，为本节课实验过程中程序的编写做好知识铺垫。然后使用生活中的案例如扫地机器人、机器人弹钢琴等讲明硬件所作出的动作都是由编写好的程序控制的。 2、学习新知： ①通过观看微视频，学生回顾Arduino开发板的使用； ②教师讲解Arduino开发板的硬件控制函数analogWrite()，通过改变函数的第二个变量，可以控制输出电压，从而控制LED灯的亮度。并带领学生使用这个函数，设计程序并使用Arduino开发板做实验点亮一个LED灯。点亮后，引导学生相互对比，会发现函数第二个变量的数值不同，LED灯的亮度也会不一样。 ③根据上一环节LED灯亮度不同的发现，引导学生分析LED灯由暗到亮这个过程，并思考、讨论如何通过程序来实现这个过程。 ④编写使用for循环和analogWrite()函数的程序。 ⑤将设计的程序上传到开发板，运行并查看效果。 ⑥修改完善程序，使用delay()函数控制时间，再次上传运行，查看效果。 3、自主探究：学生自主分析LED灯由亮到暗的过程后写出其控制程序，并使用Arduino开发板实现。 4、创客实践：小组合作完成LED呼吸灯的设计和实现。 5、课后作业：通过这节课的学习，学会了使用程序来实现对硬件的控制，课后学生们自行编写程序，创作一个使用Arduino开发板的LED灯光效果，例如跑马灯、红绿灯等。 学情分析 1．知识的获取者是刚刚升入高中的学生，按照人的成长认知规律，学生对知识的获取开始由感性认识提升到理性认识。? 2．学习了算法设计，对问题分析后可以写出解决问题的算法； 3、对程序设计兴趣较小。 通过本节课的学习，首先学生认识了开源硬件，并学习了如何通过程序来控制硬件完成指定的操作。将以往枯燥的程序与现实的硬件进行了有机的结合。学生通过动手实践，能切实的观察到程序的运行结果。使得程序不在枯燥，充满乐趣。 教材分析 本课是浙教版《信息技术基础》第三章第四节《程序设计实例》的提高与实践。我将程序设计的内容与创客Arduino开发板相结合，理论联系实践，创新教学。 通常我们的程序设计实验课比较抽象，在屏幕上以数值的变化来展示程序运行结果。而使用Arduino开发板与程序设计相结合的方式，可以将程序设计中抽象的数值变换转变为可观测的变化。抽象变具象，更易于让学生看到程序控制硬件的效果，从而更容易理解程序设计。 实验选择使用Arduino开发板的原因有三：1、Arduino开发板是目前比较成熟的教学使用创客实验开发板；2、开发环境为C语言，介于高级语言和低级语言之间,非常适合高中学生学习和探究；3、实验电路搭建简单，使用杜邦线连接，便于在微机室进行。 评测练习 1、程序设计的三种基本结构； 2、通过数字输出的函数； 3、通过模拟量输出的函数 本节课的教学过程是一个复杂而且充满变数的过程。 程序设计课对学生来说比较枯燥，代码的理解能力较差。但与开源硬件结合后，学生的兴趣被点燃，充满了动手的乐趣。 课堂中学生比较积极，硬件的搭建过程比较熟练，但代码的编写依旧存在很多问题，如字幕写错、大小写等，还需继续培养学生的代码能力和良好的代码风格。 本课是浙教版《信息技术基础》第三章第四节《程序设计实例》的提高与实践。我将程序设计的内容与创客Arduino开发板相结合，理论联系实践，创新教学。 通常我们的程序设计实验课比较抽象，在屏幕上以数值的变化来展示程序运行结果。而使用Arduino开发板与程序设计相结合的方式，可以将程序设计中抽象的数值变换转变为可观测的变化。抽象变具象，更易于让学生看到程序控制硬件的效果，从而更容易理解程序设计。