7-9年级-初中综合实践活动6.智能大脑-走进单片机的世界-教案、教学设计(配套课件编号：30998)（劳动技术）.doc

1、 第 1 页 第四课 用按钮编程 一、一、 设计思想设计思想 1 1、高质量，低负担的程序学习、高质量，低负担的程序学习 学生的学习方式对学习结果有决定性影响。只有以积极的情感体验和深层次的认知参与为核心的 学习方式，才能促进学生素质的全面提高，促进学生高层次思维能力的发展。我希望能改变学生对程 序学习被动接受的学习方式，创造自主、合作、探究的学习环境。 2 2、注重知识的迁移与拓展、注重知识的迁移与拓展 学生通过学习 if 语句和 microbit 按钮的作用， 能灵活掌握按钮编程， 使其成为创新内驱力的平台。 3 3、感悟信息文化，提升信息素养、感悟信息文化，提升信息素养 信息技术课程不仅

2、注重学生对符合时代需要、与之生活紧密联系的基础知识与基本操作技能的学 习，而且注重学生对信息技术的思想和方法的领悟与运用。通过“用按钮编程”这一课的学习，初步 体验了软硬件相结合的交互式编程方法，锻炼学生的计算思维，促进学生程序逻辑思维的发展。 二、二、 设计理念与思路设计理念与思路 三、三、 教学内容分析教学内容分析 在实物展示中，体验 microbit 神奇 （感受作品 激发兴趣） 教师引领，自主探索 掌握交互式编程的思想与方法 （自我构建） 问题引领，小组探究 （合作探究，感悟中学） 应用知识，迁移知识 （应用中学） 第 2 页 用按钮编程一课选自广东省佛山市顺德区信息技术八年级下册第四

3、课。本课主要讲解了 两个知识点：第一、回顾 if 条件分支语句和逻辑表达式；第二、认识 micro:bit 可编程按钮及其作用。 本课第一次使得同学们能和 microbit 进行真实的交互，使得学生进一步理解了程序能根据自己的行为 采取不同的动作，进一步体验了程序的“智能”性，为学生后续课程的学习打下了坚实的基础。 四、四、 学生情况分析学生情况分析 1 1、知识结构、知识结构: : 通过前三课的学习，在编程软件操作方面：学生已能利用海龟编辑器对 micro:bit 的 25 颗 LED 灯 进行简单的编程并掌握了一定的程序编写调试技能；在程序结构方面：学生已复习了 python 语言的顺 序

4、结构和 FOR 循环语句结构，同时对 if 语句和逻辑表达式有一定的了解；在硬件认识方面：学生对 microbit 的硬件组成有一个初步的认识。 2 2、学习能力：、学习能力： （1）初二学生好奇心强，思维活跃，喜欢实践。 （2）具备一定自主学习和合作学习能力。 3 3、学生对本课的兴趣：、学生对本课的兴趣： （1）本课对学生理解按键的作用和程序逻辑思维要求比较高，知识难度比较大。 （2）通过对 micro:bit 的实物操作对学生有一定的吸引力 五、五、 教学目标设计教学目标设计 本课的教学不仅为了教会学生掌握可编程按钮三个积木的作用和理解掌握 if 条件分支语句，还要 教会学生软硬件交互式

5、编程的测试，调试和分析总结的创客思维过程。为了达到灵活运用 micro:bit 按钮的目的，确定本节课三维目标如下： 1 1、知识与技能：、知识与技能： （1）理解掌握 micro:bit 按钮三个积木的功能。 （2）会用 if 语句对 micro:bit 按钮进行简单编程（主要是用按钮控制 LED 灯的显示方式） 2 2、过程与方法：、过程与方法： （1）通过 micro:bit 创客作品的展示初识 micro:bit 按钮和作品程序设计流程。 （2）通过自主探索，初步探索“正在被按下” 、 “已被按下”和“被按下的次数”的功能。 （3）通过体验探索，小组合作学习的方式，深入理解“正在被按下

6、”和“已被按下”的不同。 3 3、情感态度价值观：、情感态度价值观： （1）通过 micro:bit 作品展示，激发学生学习 micro:bit 兴趣和学习 python 编程的热情。 （2）通过本课的学习，初步体验交互式硬件编程，真实感受了程序的“智能”化。 六、六、 教学重点与难点教学重点与难点 第 3 页 1 1、重点：、重点： （1）micro:bit 按钮三个函数的功能；（2）进一步熟悉 if 条件语句；（3）复习理解逻辑表达 式。 2 2、难点：、难点： （1）“正在被按下”和“已被按下”的区别和使用方法 （2）利用“一个按钮”控制呼吸灯珠的移动（按钮与 if 语句的灵活运用） 七

7、、七、 教学理念和教学方法教学理念和教学方法 1 1、教学理念：、教学理念： （1）根据建构主义理论，知识是学生以自我建构的方式而获得的。学生在教师主导的原则下以问 题引领的方式思考，在学生自主探索和合作交流中掌握本节知识点。 （2）坚持“以提高学生信息素养，锻炼学生逻辑思维，培养学生创新能力”为最终目标，使学生 掌握 micro:bit 按钮功能和利用 if 语句实现按钮编程的同时，还能让孩子们把所学的知识应用到学习 生活实践中。 2 2、教学方法：、教学方法： （1）教法：引导点拨、任务驱动、总结提升 （2）学法：自主探索、合作交流、实践练习 3 3、具体的教学流程、具体的教学流程 本课具

8、体的教学流程分为以下七个步骤：体验与引入、作品逻辑分析、理解与回顾、模仿练习、 体验探索、拓展提升和作业展示，通过这六个步骤可以让学生由浅入深的理解按钮的功能和掌握 if 语 句进行按钮编程的逻辑思维。 八、八、 教学过程教学过程 第 4 页 教学环节教学环节 教学活动教学活动 设计意图设计意图 教师活动教师活动 学生活动学生活动 一、 体验与 引入： 体验 micro:bit 作品 2 分钟 1 1、 实物展示：实物展示： （1）教师展示三件用 micro:bit 创造的作品 （2）请一位学生上台操作演示，并要求其讲解 作品的使用功能 2 2、观察展示三件作品使用的电子元件、观察展示三件作品

9、使用的电子元件 请学生认真观察三件作品， 说说每件使用了哪些 电子材料。 3 3、提问：这三个作品共同使用哪种输入设备？、提问：这三个作品共同使用哪种输入设备？ 通过对电子材料的观察，学生回答问题。 4 4、进入新课：用按钮编程、进入新课：用按钮编程 教师展示 micro:bit 上的两个按钮， 左边的按钮 叫按键 A，右边的按钮叫按键 B 学 生 操 作 讲 解 学 生 认 真 观 察 并 说 出 每 个 作 品 的 构 成 学 生 观 察 思 考 并 回 答 问 题 学生听并观察 第 1 点设计意图： 展示三件 microbit 作 品 ， 激 发 学 生 学 习 python 编程的兴趣

10、，为 本课后续学习做好铺垫。 同 时 让 学 生 明 白 学 习 microbit 不仅仅控制 25 颗 LED 等， 还能做出很多 与我们学习生活有关的 电子作品。 第 2 点设计意图： 主要是让学生对三 件作品的电子材料进行 解剖，体验作品的简易 行，消除学生畏难情绪。 同时为引出按钮做好铺 垫。 第 3 点设计意图： 引导学生通过对比 电脑输入设备引出按钮。 第 4 点设计意图： 进 入 新 课 ， 认 识 microbit 上的两个按钮 及按钮的名称 教学环节教学环节 教学活动教学活动 设计意图设计意图 第 5 页 教师活动教师活动 学生活动学生活动 二、 作品逻 辑分析（3 分钟）

11、1 1、自然语言描述，教师提问：、自然语言描述，教师提问： 同学们， 通过上个学期的学习， 我们知道要对一 个作品或问题进行编程， 最好先对它进行自然语 言或流程图描述， 这样会使我们编写程序的逻辑 思维更加清晰， 哪位同学能对三个作品进行自然 语言描述？ 2 2、 教师展示流程图描述：教师展示流程图描述： （1）老师对这三件作品也进行了流程图描述， 我们一起来看一看。 3 3、 教师小结：教师小结： 同学们， 通过我们对问题进行自然语言描述和流 程图描述后， 我们发现我们的编程思路更加的清 晰了，离我们的代码编程更近了。 4 4、 引出引出 i if f 语句，教师提问：语句，教师提问： 同

12、学们，流程图中的菱形为条件判断如果， 还记得如果在 python 中用哪个语句表示吗？ 学 生 回 顾 分 析回答 学生观看 学生听 学 生 回 忆 回 答：if 语句 回顾复习利用程序思维 解决现实问题的方法： 第 1 点的设计意图： 回顾复习自然语言描述 法， 引导学生从问题到程 序的思考过程。 第 2 点的设计意图： 复习 展示流程图描述。 第 3 点的设计意图： 对自 然语言描述与流程图描 述的意义进行小结 第 4 点的设计意图： 引出 if 语句 教学环节教学环节 教学活动教学活动 设计意图设计意图 教师活动教师活动 学生活动学生活动 第 6 页 三、 复习与 回顾 （巩固 基础知识

13、） 5 分钟 1 1、i if f 语句格式复习：语句格式复习： 请一位同学上来书写 if 语句格式 2 2、 判断条件的复习（利用希沃白板）：判断条件的复习（利用希沃白板）： 请一位学生上来拖选（填空题） 3 3、 在海龟编辑器中找与在海龟编辑器中找与 i if f 语句相关的积木语句相关的积木 （1） 找 4 个与 if 语句相关的积木 4 个与 if 语句相关的积木： if 语句； ifelse 语句；if0语句；if语 句。 （2） 分析两个与开关灯相关的积木 学 生 回 顾 书 写 学 生 回 顾 拖 选 学 生 根 据 老 师 的 要 求 寻 找与 if 语句 相关的积木 本环节的

14、设计意图：本环节的设计意图： 复习 if 语句格式和逻辑表达 式， 在海龟编辑器中能找 到与 if 语句相关的积 木， 为后续课程的学习做 好铺垫。 第第 1 1 点的设计意图：点的设计意图： 一起复习 if 语句的格式 第第 2 2 点的设计意图：点的设计意图： 复习关系表达式和逻辑 表达式 第 3 点的设计意图： 学生自主探索， 自己寻找 与 if 语句相关的积木。 提升学生操作海龟编辑 器的能力。 教学环节教学环节 教学活动教学活动 设计意图设计意图 教师活动教师活动 学生活动学生活动 第 7 页 四、 模仿练 习 （自主探 索） 8 分钟 模仿练习，自主探索：模仿练习，自主探索： 1

15、1、程序填空题：、程序填空题： （1）程序填空：按 A 键中间灯亮；按 B 键中间 灯灭，把程序其它部分填写完整。 （2）拓展题（完成的快的同学做） ： 要求：按 A 键显示 A，按 B 键显示 B。 2 2、理解积木“按钮被按下的次数”、理解积木“按钮被按下的次数” （1）抄写代码，自主体验 要求：要把操作体验后的感受分享一下 （2）请一位学生说说这个程序的功能 注： 本环节学生不一定能很好的体验出来， 可以 让学生根据老师的指令来操作： （3）如果学生不能很好的体验出来如果学生不能很好的体验出来，按老师指 令操作：在板子显示 O 的时候，快速重复按下 A 键直到显示一个数字为止。 （4）

16、修改睡眠时间为500毫秒和1500毫秒试试。 要求：学生自主体验 （5）睡眠时间长显示的数字大还是睡眠时间短 时显示的数字大呢？ （6） 那同学们现在能总结 “按键被按下的次数” 的功能吗？ 3 3、教师小结（三个按钮积木的功能小结） ：、教师小结（三个按钮积木的功能小结） ： 学 生 开 始 编 写程序 学 生 抄 写 代 码，自主体验 学生回答 按 按 照 老 师 指令操作 操作体验 学生回答 学生回答 学生听 问题驱动，自主探索，合 作交流： 第 1 点的设计意图： 通过这一环节让学生初 步建立 if 语句与按钮之 间的关系， 自主理解掌握 交互式编程的方法， 初步 体验按钮“正在被按下

17、” 和“已被按下”的功能。 第 2 点的设计意图： 学生 根据自己的操作体验来 逐步理解 “按键被按下的 次数”积木的功能。 第 3 点的设计意图： 教师 对“按键正在被按下” 、 “按键被按下过”和“按 键被按下的次数” 功能和 作用进行解释。 教学环节教学环节 教学活动教学活动 设计意图设计意图 教师活动教师活动 学生活动学生活动 第 8 页 五、 体验探 索 （自主探 索体验， 小 组讨论） 15 分钟 阅读程序，理解程序，自主体验，合作探索：阅读程序，理解程序，自主体验，合作探索： 教师：教师：刚刚有些同学试了“按键正在被按下” 与“按键已被按下” ，都能正常开关灯。那他们 两个的区别

18、到底在那呢？现在我们进入体验探 索环节： 1 1、 阅读课本第阅读课本第 2 20 0 页的计数器程序，模仿体验页的计数器程序，模仿体验 要求：第一、编写程序；第二、理解程序；第三、 体验程序。 （1） 请一位说说这个程序的功能。 （2） 请一位同学解释每行代码的作用。 2 2、 你能观察并能解释吗你能观察并能解释吗? ?本环节分小组体验本环节分小组体验 每组派一位代表上来分享体验感受并对体验结 果进行小组讨论。 （1 1）分组操作体验）分组操作体验 A、去掉“睡眠 200 毫秒” ，有什么现象（1,2 组） B、修改睡眠时间为 100 毫秒，有什么现象（3,4 组） C、修改睡眠时间为 10

19、00 毫秒，有什么现象（5 组） （2 2）教师复述概括各组体验结果）教师复述概括各组体验结果 （3 3） 对各组现象，两两为一组进行讨论？对各组现象，两两为一组进行讨论？ 3 3、您能观、您能观察并解释吗？本环节分小组体验察并解释吗？本环节分小组体验 要求：把“正在被按下”修改成“已被按下” ， 分小组体验，派代表分享，再小组讨论。 A、去掉“睡眠 200 毫秒” ，有什么现象（1,2 组） B、修改睡眠时间为 100 毫秒，有什么现象（3,4 组） C、修改睡眠时间为 1000 毫秒，有什么现象（5 组） （2 2）教师复述概括各组体验结果）教师复述概括各组体验结果 （4 4） 对各组现象

20、，两两为一组进行讨论？对各组现象，两两为一组进行讨论？ 4 4、教师小结、教师小结 （1）有的时候只按了一次，为什么会显示按了多次 呢？ （2）有时候按了一次或多次，为什么会显示没有按键 呢？ 学 生 观 看 并 思考问题 学生回答：按 下 A 键数字加 1，按下 B 键 数字减 1。 分组体验，学 生回答。 学生听 学 生 两 两 讨 论回答 分组体验，学 生回答 学生听 学 生 两 两 讨 论回答 学生听 本节的设计意图： 通过自 主探索体验， 小组讨论的 方式逐步理解 “按键正在 被按下”与“按键已被按 下”的作用与区别。 第 1 点的设计意图： 自主 体验课本 20 页计数器程 序。

21、要求学生通过理解和 体验能说出程序的功能。 第 2 点的设计意图： 通过 修改随眠时间， 获得不同 的按键体验， 再通过小组 讨论，进而深入理解“按 键正在被按下”的功能。 第 3 点的设计意图： 通过 修改条件：把“正在被按 下”修改成“已被按下” ， 并通过分组修改睡眠时 间获得不同的按键体验， 再进行小组讨论， 进而深 入理解“按键已被按下” 的功能，进而理解“按键 正被按下”与“按键已被 按下”的区别。 第 4 点设计意图： 教师对 学生讨论的结果进行概 括总结， 加深所有学生对 两个积木的作用及区别 的理解。 教学环节教学环节 教学活动教学活动 设计意图设计意图 教师活动教师活动 学

22、生活动学生活动 第 9 页 六、 拓展提 升 （自主探 索体验， 小 组讨论） 10 分钟 拓展提升：理解程序，修改程序拓展提升：理解程序，修改程序 老师：老师：同学们，通过前两个环节的学习，本节 课的基本内容同学们已基本掌握了。 现在老师想 测试一下你们的学习效果， 现在我们进入拓展提 升环节： 一、一、 基础任务：基础任务： 1 1、用海龟编辑器打开老师下发的程序（、用海龟编辑器打开老师下发的程序（P P2222 页，页， 把睡眠时间修改为把睡眠时间修改为 5 50ms0ms） 并在） 并在 m microbiticrobit 中观察中观察 运行效果运行效果 要求：能把体验出的结果描述出来

23、 2 2、能理解程序各部分的功能、能理解程序各部分的功能 要求：能描述程序各部分的功能 二、拓展任务：二、拓展任务： 3 3、把“按键已被按下”换成“按键正在被按下”、把“按键已被按下”换成“按键正在被按下” ，试试还能控制灯珠移动吗？为什么？，试试还能控制灯珠移动吗？为什么？ 4 4、用一个按钮控制灯平移（当灯在第五颗灯亮、用一个按钮控制灯平移（当灯在第五颗灯亮 后，按下按钮后，按下按钮 A A，灯又回到了第一颗），灯又回到了第一颗） 提示：如果 x=4，x=x+1，否则设置 x 为 0 要求：自主探索修改 运行，体验， 分析，并描述 程序的作用 解 释 程 序 各 部 分 的 功 能 解释

24、清楚 学 生 修 改 程 序，体验并回 答 学 生 修 改 程 序并回答 本节的设计意图： 自主理 解利用按钮移动呼吸灯 程序（if 语句嵌套） ，尝 试修改程序， 实现用一个 按钮控制呼吸灯移动， 进 而 达 到 灵 活 掌 握 microbit 按钮编程的目 的。 第 1、2 点的设计意图： 体验理解利用按钮控制 呼吸灯移动的程序， 即复 习了函数又自主理解了 双 if 语句的嵌套使用。 第 3 点的设计意图： 考察 学生是否已掌握 “按键已 被按下”和“按键正在被 按下”两个积木的功能。 第 4 点的设计意图： 考察 学 生 对if语 句 和 microbit 按键编程的灵 活掌握程度。

25、 九、九、 教学反思教学反思 在本课的教学过程中，通过“体验按钮编程作品” 、 “分析作品的程序思维” 、 “初步尝试编写按钮 交互程序” 、 “深入理解两个按键积木的功能” 、 “应用改进程序”和“展示程序”的编程教学基本规律 展开，各环节的拓展练习让学有余力的同学编程能力得到进一步的提升。让学生在自主探索、合作学 习中发现问题、思考问题和解决问题，在体验编程、学习编程的过程中，夯实了 if 语句和逻辑表达式 的基础、提高了学生交互式编程的能力、拓展了学生的程序思维。不足之处：由于本课倡导学生在体 验中总结提升，因此课时比较紧，学生体验时间和小组讨论时间都略显不足，导致学生对问题的探讨 不够深入。针对本课的不足，可尝试探索增加一课时。 十、十、 作品评价作品评价 第 10 页 作品评价主要分为两部分： 一、课堂作品评价：采取课堂作业随机抽取点评；一、课堂作品评价：采取课堂作业随机抽取点评； 二、课后作品评价：主要在系统中完成，可同时实现学生评价和教师评价。二、课后作品评价：主要在系统中完成，可同时实现学生评价和教师评价。 1、教师评价 2、学生自评