智能控灯教学设计.docx

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1、智能号空”灯点亮美好生活一.项目简介项目主题智能“控”灯一点亮美好生活项目目标编程控制智能灯项目背景为响应“绿色低碳、节能先行”的号召，学校少先队大队部设定每周评选流动红旗时，将各班是否落实节能减排作为量化考核的一项指标。为唤起同学们的节能意识，少先队大队部特向各年级组征集创意作品，经过商讨，六年级组的孩子们打算通过编程搭建简易的智能灯控制系统，呼吁“节能降耗，低碳生活”。二、目标分析 教材分析本课是项目学习“搭建简易小型控制系统”的第3课时，是新课标“过程与控制”模块下“系统与模块”部分的内容，本课是在前两个子项目方案设计与硬件搭建的基础上，借助开源硬件设备，通过编程实现智能灯的控制过程。同

2、时，为学生后续学习“反馈与优化”打下基础，具有承上启下的作用。本课内容旨在让学生根据需求设计用计算机实现过程与控制的方案。先尝试用自然语言描述其工作流程，接着再把自然语言转换为流程图，将思维可视化。最后，在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计，实现智能灯的过程与控制。 学情分析本课授课对象为六年级的同学,我校六年级的学生在此之前已经接触了MinC1+软件，熟悉Mine1+的编程环境，具备积木式编程的基础。通过上一课时的学习，他们也认识了开源硬件ArdUin。，但是结合开源硬件，使用计算机编程实现过程与控制的系统还缺少实践，存在急于动手，缺少思考与分析的不足。此外，通过课前与学生的交

3、流，我了解到孩子们对于结合开源硬件设计制作智能作品非常感兴趣，他们思维活跃，探索欲强，有一定的自主探究、自主学习能力，同时他们也很乐意与同伴分享自己获取和学习到的知识。 素养目标基于以上对内容与学情的分析，结合学科核心素养，我制定了如下素养目标：1能根据需求设计用计算机实现过程与控制的方案，并用自然语言、流程图简要地描述算法、分析问题。（信息意识、计算思维）2 .在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计，理解用计算机实现过程与控制的优势。（计算思维、数字化学习与创新）3 .感受智能产品给生活带来的便捷，了解过程与控制系统中可能会存在安全问题,知道自主可控的系统对于解决安全问题的重要性

4、。（信息社会责任）三.教学方法与策略本项目基于“绿色低碳、节能先行”的项目背景，在项目教学中，主要采用多感官参与学习法和启发性探究学习法，引导学生在开口说、动手画、体验看、思考编程的过程中建构新知，同时为学生提供导学案和学习支架，帮助学生攻克壁垒，降低学习难度。让学生在亲身体验和合作探究的过程中，理解用计算机实现过程与控制的优势。从而形成项目学习成果，提升信息学科核心素养。四、教学活动设计智能控灯一点亮美好生活环节教师活动学生活动设计意图情境导入为响应“绿色低碳、节能先行”的号召，学校少先队大队部特向各年级组征集创意作品，经过商讨，六年级组的孩子们打算通过编程搭建简易的智能灯控制系统,呼吁“节

5、能降耗，低碳生活”。播放利用Mind+软件编程实现控制的创意智能作品。结合项目情境进行思考，如何通过编程搭建简易的智能灯控制系统。观看创意智能作品，回想Mind+软件的编程环境。以学校生活中的真实问题出发作为项目情境，立足学生实际，启发学生积极思考，激发学生探究学习的兴趣。引出问题：根据上一课时的学梳理思路，对问题关联旧知，项目分析规划习经验，要想结合开源硬件，通过Mind+软件编程实现智能灯的控制过程，需要考虑哪些问题？分析问题：要解决这一问题，需要分为哪几步骤来完成？提出方案：1、用自然语言描述算法。2、用流程图描述算法。3、编写程序验证算法。进行分解，小组讨论，展开头脑风暴。思考并提出问

6、题如何根据需求设计用计算机实现过程与控制的方案？在分析问题的基础上提出解决方案。探究新知，通过头脑风暴启发学生思考问题、提出问题，并在分析问题的基础上逐步提炼出问题的解决方案。师生共同完成项目分析与规划的过程。项目实施一、用自然语言描述算法。在上一课时的学习中，我们已经了解了开源硬件Arduino,也认识了硬件中的输入、计算、输出部件。谁能说一说智能灯的过程与控制是如何实现的？1、提出要求：以小组为单位，每组选择不同的传感器作为输入设备，说一说智能灯的工作流程，各组间可以互相交流。回顾旧知，回想过程与控制系统中的三个典型环节：输入、计算、输出及所用到的硬件设备。根据要求，各组分工合作，选择不同

7、的传感器，组内讨论、交流使用不同传感器实现智能灯的过程与控制。回顾旧知，感受系统控制的三个典型环节，通过自然语言描述解决问题的算法，帮助学生清晰地梳理问题求解的操作步骤。由于学生是独立的个体，解决问题时，可能会选择不同的传感器作为输入设备，因此采取小组合作学习的方式进行。尊重学生的主体性，满足学生多样化的%Qe%)光线传感器声音传感器创新需求。红外传感器超声波传感器注意事项：分组汇报使用不同传感器实现智能灯控制的工作过程。组内自评,组间互评。描述清楚智能灯工作流程中的输入、计算、输出三个环节。2、汇报交流：各组汇报，说一说如何利用不同传感器实现智能灯的工作流程。引导学生组内自评和组间互评。二、

8、用流程图描述算法。如何用流程图的方式描述算法，将思维可视化？1、提供智能控灯一点亮美好提出要求:根据情境要求，选择编号，将流程图内输入、计算、输出的部分补充完整。通过导学案的填写，流程图的绘制，将思维填写导学案，根据可视化，使学生要求思考选择编号，将对问题求解的具流程图内空余的部分补体操作步骤产生充完整。更直观和清晰的认识。再次引导学生感受系统控四个小组分别绘制制的三个典型环使用不同传感器实现智节：输入、计算、能灯控制的流程图，组输出，为后续编内交流。写程序做好铺垫。分组展示、汇报各组绘制完成的流程图。体会用流程思考并与教师合作图描述算法的魅选择程序搭建过程中可力，感受算法设能会用到的积木块。

9、计的重要性。从选择积木块到搭建补全程序，培养学生的信息意识和计算各小组结合本组绘思维。制的流程图补全程序的搭建。2、绘制流程图。以小组为单位，分组绘制不同传感器实现智能灯控制的流程图。注意事项：注意区分流程图内各符号的使用。3、展示交流：各组汇报所在小组绘制完成的流程图，配合自然语言描述出流程内输入、计算、输出三部分的作用。师评、自评、学生互评。三、编写程序，验证算法。1、师生在Mind+软件的积木盒子中共同选择可能会用到的积木块，探寻将自然语言、流程图翻译为程序语言的过程。3、采用半成品加工策略，请各小组结合本组绘制的流程图补全程序的搭建。百针对出现的难对性的指导：如何进行判断控制灯的提供学

10、习支架据的奥秘。4、测试控制文引导各组学生载到硬件设备的控试，并在测试中继2测试无误后，思考问题，观看微课读取串口数据的奥秘。提炼关键点：通过串口的连接，读取串口数据进行判断，就可以设定合适的阈值。各小组分别测试并修改程序，优化程序。借助微课视频片段帮助学生攻克壁垒，降低学习难度。通过实验检验程序的编写情况，感受计算机实现过程与控制的优势。么IAhI，针可值数吓J序。点问题，给q设置合适的目亮与灭呢？一读取串匚攵果将编写的程月制器中进行领卖修改优化程保存程序。项目展示展示各小组利用不同传感器实现智能灯控制的效果，分享交流。引导学生自评和互评。分组展示各组作品，分享在制作中的收获及遇到的问题。展

11、示作品，收获成功的喜悦、提升学生的成就感与幸福感。项目拓展1、引导学生以发表感言的方式，畅谈智能社会的发展前景2、呈现智能交通、智能图书馆、智能餐厅等智能社会的场景，感受技术进步带来的便捷，引导学发表感言，畅谈智能社会的发展前景。感受技术进步带来的便捷，体验知识服务激发学生努力学习，建设科技强国的动力。生进一步认识到这些智能产品都可以通过“输入-计算-输出”这三个典型环节实现,激发学生努力学习，建设科技强国的动力。于社会。项目总结引导学生从参与者的角度畅谈在项目学习过程中的收获与感受。指导学生课后通过思维导图工具对本节课学习的成果进行提炼和总结。总结项目学习的主耍过程，思考不足之处和改进措施。

12、思考用数字化工具对学习成果进行总结。通过对学习过程的总结，让学生学会提炼与升华，并用数字化学习工具呈现。提升核心素养。附：板书设计1五.教学亮点本节课凸显了学生主体，激发了课堂活力，在项目式学习模式下，采用多感官参与学习法和启发性探究学习法达成知识的建构。项目学习过程中，通过设置层级任务，深度训练思维，聚焦学科核心素养的有效落地。整节课旨在通过对智能灯的编程控制学习，激发学生建设科技强国的动力。六.教学评价设计本项目学习采取过程性评价和终结性评价相结合的方式进行,过程性评价贯穿整个教学过程。教学评价以学习评价表作品自评表为载体，每节课结束时，学生将作品和学习评价表提交到资源平台，学生可以互评，

13、教师根据数据采集结果，迅速掌握学生的学习情况，从而进一步优化教学过程。评价维度评价标准我的星Ik布俳品我险站介开渔饺件&实现日色灯的过拧制,我的样舁设计合F!,悠实战依期功能.我的胤I作品彳汝用价位.Iftt是保w.解决实标“d.学习表现我俺卜:埼我水,通刎同尊枳板解决.我能枳B1的参。遗堂话堵.及时完成任务.我度，Jt施何学切结卧作.分学交潦.我倭件制作中发现日总.反t优化,杉成定的科枝创及M押.智能”控“灯一点亮美好生活学习评价表自评项目评价描述实厩结果开源硬件控控程岸尤线停第3的使用.加杼仲第叁的便利.红外技传感&的使用.fi出的传塞4的侵用.ft智能灯功能尤亮.1ttV站口有口“小电亮

14、无尚啕灯火.fi“人城的到浇灯先无人颇以拘可火.r河定整点内灯呢WB*KJ.小坦合作互相合作.个人贡依令”多与任务的实施叮小细亶员共网助与n.各个环0均仲。械M.0智能”控“灯一点亮美好生活作品自评表七、代码片段1 .用红外传感器实现智能灯的控制过程。WUnO主国读取数字引脚2/静曲.圜设置数字引脚4。输出为低电平2 .用声音传感器实现智能灯的控制过程。置Uno富读取模拟引脚AO.b圜设置数字引脚4检出为高电平。层设置数字引脚4。检出为低电平。3 .用超声波测距传感器实现智能灯的控制过程。UnO主程序醺瓣弓IW5黜为醐平国KW弓IW5黜J为崂平4 .用光线传感器实现智能灯的控制过程。国设数字引脚4输出为低电平，