《第4章 第3节 抽奖盒子-控制舵机》教学实录-2023-2024学年河大版（2023）初中信息技术第二册

《第4章第3节抽奖盒子——控制舵机》教学实录-2023—2024学年河大版（2023）初中信息技术第二册一、课程背景与目标定位

《第4章第3节抽奖盒子——控制舵机》教学实录-2023—2024学年河大版（2023）初中信息技术第二册

本节课是在学生已经掌握了基本编程概念和简单硬件控制的基础上，进一步学习如何通过编程控制舵机，实现具体应用场景中的自动控制。课程目标定位在于让学生了解舵机的工作原理，掌握使用编程语言控制舵机的方法，并能够将所学知识应用于实际项目中，提高学生的创新实践能力。二、核心素养目标

本节课旨在培养学生的信息意识、计算思维和创新实践能力。具体核心素养目标包括：培养学生主动获取信息、分析问题和解决问题的能力，通过控制舵机的学习，发展学生的逻辑思维和程序设计能力；同时，激发学生的创新意识，鼓励他们将信息技术应用于实际生活中，设计并实现具有实际应用价值的互动项目。三、教学难点与重点

1.教学重点

本节课的教学重点是让学生理解和掌握以下核心内容：

-舵机的结构和工作原理：通过展示舵机的内部结构和工作原理，使学生了解舵机是如何通过接收信号来控制角度的。

-控制舵机的编程方法：讲解如何使用编程语言（如Arduino）来控制舵机的运动，包括编写代码来设定舵机的角度和速度。

-抽奖盒子的应用设计：指导学生如何设计一个抽奖盒子程序，使舵机能够根据程序指令随机旋转到特定角度，模拟抽奖过程。

举例：在讲解控制舵机的编程方法时，将重点介绍如何使用Arduino的`servo.write()`函数来设定舵机的角度，并通过示例代码演示如何实现舵机的旋转。

2.教学难点

本节课的教学难点主要包括以下细节：

-舵机控制信号的精确理解：学生可能难以理解舵机是如何通过PWM（脉冲宽度调制）信号来控制角度的。

-编程代码的逻辑编写：编写控制舵机的代码时，学生可能难以把握程序的结构和逻辑，尤其是循环和条件判断语句的使用。

-实际操作中的问题解决：在连接舵机和编写程序时，学生可能会遇到舵机响应不正确或程序运行错误的问题。

举例：在讲解舵机控制信号时，可以通过绘制PWM信号的波形图，帮助学生理解信号宽度与舵机角度之间的关系。在编程逻辑编写方面，可以提供简单的控制舵机旋转的代码模板，让学生逐步理解和掌握如何通过修改代码来控制舵机的运动。对于实际操作中的问题解决，可以通过问题案例分析和现场调试，引导学生如何排查和解决可能出现的问题。四、教学方法与手段

1.教学方法

-采用讲授法，系统地介绍舵机的工作原理和编程控制方法，确保学生掌握基础知识。

-运用讨论法，鼓励学生在小组内探讨抽奖盒子的设计思路，培养学生的合作能力和创新意识。

-应用实验法，让学生亲自动手连接电路、编写程序，并通过实践操作来验证理论知识。

2.教学手段

-使用多媒体设备展示舵机的内部结构和动态工作过程，增强学生的直观感受。

-利用教学软件进行编程示范，实时显示代码的运行结果，帮助学生理解编程逻辑。

-通过网络平台分享优秀学生作品，激发学生的学习热情，并提供交流学习的平台。五、教学过程设计

1.情境导入（5分钟）

内容：教师通过展示一个预先制作好的抽奖盒子模型，引导学生观察并思考其工作原理。学生将看到按下按钮后，盒子内的舵机会旋转并停止在某一角度，模拟抽奖效果。教师提问：“你们认为这个抽奖盒子是如何工作的？它背后涉及了哪些信息技术知识？”通过这种方式激发学生的好奇心和探究欲望，为接下来的学习内容做好铺垫。

2.新知探索（20分钟）

内容：

-教师首先介绍舵机的概念、工作原理以及其在实际应用中的重要性，让学生对舵机有一个基本的认识。

-接着，教师使用PPT或教学软件展示舵机控制的编程方法，包括如何使用Arduino的`Servo`库来控制舵机的角度。

-教师通过逐步讲解和演示，引导学生理解`servo.write()`函数的使用，并解释PWM信号与舵机角度之间的关系。

-在讲解过程中，教师可以穿插一些简单的编程练习，让学生尝试编写控制舵机旋转到特定角度的代码，并实时反馈结果。

3.互动体验（15分钟）

内容：

-学生分组，每组分配一个Arduino开发板、舵机及相关连接线。

-在教师的指导下，学生按照预先提供的电路图连接好舵机电路。

-学生根据教师提供的代码模板，编写控制舵机旋转的程序，并上传到Arduino开发板进行测试。

-教师巡回指导，帮助学生解决编程和操作过程中遇到的问题，确保每个学生都能够成功控制舵机的旋转。

4.实践应用（5分钟）

内容：

-学生将之前学到的知识应用于抽奖盒子的设计，编写一个能够让舵机随机旋转到特定角度的抽奖程序。

-学生将程序上传到Arduino开发板，并进行实际操作测试，观察舵机是否能够按照预期工作。

-教师组织学生进行作品展示和评价，让学生分享自己的设计思路和编程经验，同时鼓励学生提出改进意见。六、教学反思与改进

这节课学生的参与度很高，看到他们自己动手控制舵机完成抽奖盒子的设计，我感到非常欣慰。舵机的控制原理和编程方法讲解过程中，我发现有些学生对于PWM信号的理解还是有些困难，下次我会准备更直观的动画或者实物模型来帮助学生理解。另外，在实践环节，尽管大多数学生能够完成程序编写，但部分学生在电路连接上遇到了问题，我意识到应该提前准备更详细的连接图和步骤说明。接下来，我会针对这些不足进行改进，确保每个学生都能更好地掌握课程内容。七、作业布置与反馈

作业布置：

亲爱的同学们，根据我们今天学习的《第4章第3节抽奖盒子——控制舵机》内容，我为大家布置以下作业，帮助你们巩固所学知识，并提升实际操作能力。

1.理论作业：

-请详细描述舵机的工作原理，包括它是如何接收信号并控制角度的。

-编写一个Arduino程序，使舵机能够按照指定的角度序列进行旋转，并在代码中注释每一步的作用。

2.实践作业：

-利用我们今天学到的知识，设计并制作一个简单的互动装置，例如一个可以远程控制舵机旋转的装置，或者一个通过传感器输入来控制舵机动作的装置。

-拍摄一段视频，展示你的互动装置的工作过程，并简要说明你的设计思路和遇到的问题以及解决方案。

3.思考作业：

-思考舵机在现实生活中的应用场景，列举至少三个例子，并说明舵机在这些应用中扮演的角色。

作业反馈：

在批改你们的作业时，我发现大部分同学都能够按照要求完成理论作业，对舵机的工作原理有了较好的理解，编程作业也能够按照要求完成。但是，以下是一些需要注意的地方：

-在理论作业中，有些同学对舵机的工作原理描述不够详细，没有涵盖所有关键点。请回顾课本内容，确保你的描述完整准确。

-在编程作业中，有同学编写的代码存在语法错误，或者未能达到预期的效果。对于这些问题，我已经在你们的代码旁边给出了具体的修改建议，请仔细阅读并修改代码。

-在实践作业中，虽然大家都能完成基本的互动装置设计，但部分同学的视频中没有清晰地展示装置的工作过程。下次请确保视频内容清晰，能够让人一目了然地理解你的作品。

请大家根据我的反馈，认真修改作业，确保每一项作业都能够体现出你们的学习成果。我相信通过不断的实践和反思，大家的能力都会有所提升。加油！八、九结语

同学们，今天我们一起学习了如何控制舵机，这是信息技术中一个非常实用的技能。通过这节课的学习，你们不仅理解了舵机的工作原理，还亲自动手编写程序，控制舵机完成了抽奖盒子的设计。我很高兴看到大家在这个过程中表现出的积极性和创造力。

舵机的控制只是我们学习信息技术的一个小部分，但它背后的逻辑和编程思维对我们的未来学习非常重要。我希望你们能够在课后继续探索和实践，