2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程 第11课 自动变速风扇-教学设计

2023-2024学年天津市中小学生mixly创意编程第11课自动变速风扇-教学设计主备人备课成员设计思路亲爱的小伙伴们，今天我们来上一堂有趣的Mixly创意编程课——自动变速风扇。这节课，我们不仅要把风扇的电机连接到Arduino板上，还能让它根据环境亮度自动调节风速呢！想象一下，阳光明媚时，微风拂面，是不是很惬意？而夜幕降临，灯光闪烁，微风轻送，又是另一番风情。这节课，我们就来创造这样的美好体验！让我们一起走进编程的世界，用Mixly为我们的生活增添一份科技与艺术的色彩吧！🌟💡🌬️🌜核心素养目标重点难点及解决办法重点：

1.Arduino板与风扇电机的连接方法。

2.Mixly软件中编写控制风扇风速的程序。

难点：

1.理解环境亮度传感器的工作原理及其在程序中的应用。

2.编写能够根据环境亮度自动调节风扇风速的程序逻辑。

解决办法与突破策略：

1.重点讲解Arduino板与风扇电机的物理连接，演示连接过程，确保学生掌握连接技巧。

2.通过实际操作，让学生熟悉环境亮度传感器的使用，结合传感器数据变化讲解程序编写思路。

3.引导学生逐步分析程序逻辑，通过小组讨论和教师指导，帮助学生理解如何根据传感器数据调整风扇速度。

4.设计练习环节，让学生在实际操作中不断练习和优化程序，逐步突破难点。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.采用讲授法，结合实际操作，详细讲解Arduino板和Mixly软件的基本操作，确保学生掌握编程基础知识。

2.引入讨论法，组织学生分组讨论风扇电机连接及程序设计过程中的疑问，培养学生的团队协作和问题解决能力。

3.运用实验法，通过实际搭建电路和编写程序，让学生亲身体验编程的乐趣，加深对知识的理解。

4.设计角色扮演活动，让学生扮演不同角色（如编程师、工程师、测试员），提高学生对编程工作的认识。

5.利用多媒体教学，展示编程过程中的成功案例和趣味动画，激发学生的学习兴趣。

6.设计游戏化学习环节，如编程挑战赛，以寓教于乐的方式，提高学生的编程技能。教学流程1.导入新课

详细内容：首先，我会以一个简单的提问开始：“同学们，你们有没有想过，如何让我们的风扇根据环境光线自动调节风速呢？”通过这样的问题，引起学生的兴趣和好奇心。接着，我会展示一个自动变速风扇的实物或视频，让学生直观地看到这种智能设备的功能。然后，我会介绍本节课的主题：“今天，我们就来学习如何使用Mixly创意编程，制作一个自动变速风扇。”

2.新课讲授

（1）Arduino板与风扇电机的连接方法

我会演示如何将风扇电机正确地连接到Arduino板上，并解释连接过程中的注意事项，如电压、电流等参数的匹配。

（2）环境亮度传感器的工作原理

（3）Mixly软件编程基础

我会介绍Mixly软件的基本操作，包括如何创建项目、添加组件、编写代码和上传程序到Arduino板。

3.实践活动

（1）搭建电路

学生在我的指导下，动手搭建自动变速风扇的电路，包括连接Arduino板、风扇电机和环境亮度传感器。

（2）编写程序

学生根据刚才学到的知识，在Mixly软件中编写控制风扇风速的程序。我会提供一些示例代码，帮助学生理解程序逻辑。

（3）调试与优化

学生在编写程序后，进行调试，确保风扇能够根据环境光线自动调节风速。如果遇到问题，我会逐一解答，帮助学生找到解决方案。

4.学生小组讨论

（1）传感器数据读取

举例回答：如何确保传感器读取到的数据准确无误？

（2）程序逻辑分析

举例回答：如何根据传感器数据变化，合理调整风扇速度？

（3）问题解决策略

举例回答：在调试过程中，如果风扇反应过快或过慢，我们应该如何调整程序？

5.总结回顾

在本节课的尾声，我会进行以下总结回顾：

-强调本节课的重点：Arduino板与风扇电机的连接、环境亮度传感器的使用和Mixly软件编程。

-举例说明重难点的突破：如何正确连接电路、理解传感器工作原理和编写有效的程序逻辑。

-鼓励学生在课后继续探索编程的乐趣，将所学知识应用到实际项目中。

用时：导入新课（5分钟），新课讲授（15分钟），实践活动（20分钟），学生小组讨论（10分钟），总结回顾（5分钟）学生学习效果学生学习效果

在本节课的学习后，学生们在以下几个方面取得了显著的效果：

1.编程技能的提升

2.问题解决能力的增强

在遇到编程难题时，学生们学会了如何分析问题、寻找解决方案。例如，在传感器数据读取不准确时，他们能够通过调整传感器位置或代码逻辑来解决问题。这种能力的提升将对他们在未来学习更复杂编程项目时大有裨益。

3.创新思维的激发

4.团队合作意识的培养

在小组讨论环节，学生们学会了如何与他人合作，共同解决问题。他们通过分享各自的想法和经验，共同完成了风扇电机的连接和程序的编写。这种团队合作的经验对于他们未来的学习和工作都具有重要意义。

5.理论与实践的结合

学生们通过本节课的学习，将课本上的理论知识与实际操作相结合。他们不仅理解了环境亮度传感器的工作原理，还学会了如何通过编程来控制硬件设备。这种理论与实践相结合的学习方式有助于加深他们对知识点的理解。

6.技术应用能力的提高

7.学习兴趣的激发

本节课的设计充满了趣味性和实用性，学生们在制作过程中体验到了编程的乐趣。这种积极的体验激发了他们的学习兴趣，使他们更加期待未来学习更多编程知识。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.互动式教学策略

在本次教学中，我采用了互动式教学策略，鼓励学生提问和参与讨论。这种策略不仅提高了学生的参与度，还激发了他们的创造性思维。未来，我计划进一步探索更多互动环节，如小组竞赛、角色扮演等，以增强课堂的趣味性和互动性。

2.实践导向的学习

我注重将理论知识与实际操作相结合，让学生在实践中学习。例如，在连接电路和编写程序的过程中，学生不仅学到了编程知识，还了解了电子元件的工作原理。这种实践导向的学习方法有助于学生更好地理解和掌握知识。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生个体差异处理不足

在课堂教学中，我发现部分学生对于编程的理解和接受程度存在差异。一些学生能够迅速掌握编程技巧，而另一些学生则需要更多的指导和帮助。这表明我在处理学生个体差异方面还有待提高。

2.教学评价方式单一

目前，我主要依靠学生的课堂表现和作业完成情况来评价他们的学习效果。这种评价方式较为单一，不能全面反映学生的学习成果。我需要探索更多元化的评价方式，如项目展示、小组评价等。

3.资源整合不够充分

在本次教学过程中，我发现部分教学资源未能得到充分利用。例如，虽然我提供了传感器和Arduino板等实验设备，但未能有效整合其他辅助教学资源，如在线教程、编程社区等。

反思改进措施（三）

1.个性化教学方案

为了更好地处理学生个体差异，我将设计个性化的教学方案，针对不同学生的学习需求提供相应的辅导和支持。

2.多元化教学评价

我将尝试采用多元化的教学评价方式，如项目展示、小组评价、自我评价等，以全面评估学生的学习成果。

3.整合教学资源

为了提高教学效果，我将积极整合各类教学资源，包括在线教程、编程社区、教育软件等，为学生提供更丰富的学习支持。课后作业为了巩固学生对“自动变速风扇”这一课程内容的理解，以下是一些课后作业题目，旨在帮助学生进一步掌握相关的知识点和技能：

1.编程练习：请根据以下要求，使用Mixly软件编写一个程序，使风扇在光线暗时风速增加，光线亮时风速减少。

-程序需要使用环境亮度传感器读取光线强度。

-根据光线强度设置风速，例如，当光线强度低于某个阈值时，风速设置为高速；当光线强度高于阈值时，风速设置为低速。

2.电路图分析：分析以下电路图，解释风扇电机是如何根据环境亮度自动调节风速的。

-描述电路中各个组件的作用。

-说明传感器数据如何影响风扇电机的转速。

3.程序调试：在编写程序后，遇到以下问题，请提出解决方案。

-问题：程序运行时，风扇的风速响应速度过慢。

-解决方案：检查传感器数据读取频率，考虑是否需要提高读取频率以加快响应速度。

4.扩展设计：设计一个扩展项目，使风扇在特定时间段内自动调节风速。

-设计一个时间控制模块，使风扇在早晨6点至8点之间风速保持高速，其余时间保持低速。

-使用Mixly软件中的定时器组件实现时间控制。

5.项目报告：撰写一份项目报告，总结你在制作自动变速风扇过程中的所学所得。

-描述你在设计过程中的创新点和遇到的问题及解决方案。

-分析你在项目中的团队合作和个人贡献。

答案示例：

1.编程练习：

```python

frommicrobitimport*

whileTrue:

light_level=get_light()

iflight_level<50:

pin0.write_digital(1)#高速

else:

pin0.write_digital(0)#低速

```

2.电路图分析：

-环境亮度传感器用于检测光线强度。

-传感器输出信号通过Arduino板处理，控制风扇电机的转速。

3.程序调试：

-检查传感器数据读取频率，可能需要增加读取间隔。

-调整程序中的延时函数，减少等待时间。

4.扩展设计：

```python

frommicrobitimport*

frommicrobitimportsleep

whileTrue:

light_level=get_light()

iflight_level<50:

pin0.write_digital(1)#高速

else:

pin0.write_digital(0)#低速

ifho