交互式教學(xué)設(shè)計- 紅綠燈模型制作

交互式課堂教學(xué)設(shè)計章節(jié)名稱紅綠燈模型制作學(xué)科信息技術(shù)授課對象機(jī)器人活動興趣小組授課時數(shù)2課時設(shè)計者張育帥所屬學(xué)校江西湖口二中教學(xué)目標(biāo)本課程是機(jī)器人教學(xué)活動課程之一，旨在培養(yǎng)學(xué)生善于觀析生活、勤于動手動腦的習(xí)慣，提升實踐微觀模型的能力和探索創(chuàng)新精神。其具體目標(biāo)有：知識和技能：充分理解數(shù)字信號流程圖程序設(shè)計在團(tuán)隊學(xué)習(xí)知識中獲得快樂、培養(yǎng)興趣培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維和探索實踐精神重難點紅綠燈的輪替設(shè)計和時鐘的更新顯示教學(xué)環(huán)境設(shè)計機(jī)器人活動實驗室，配備了充足的學(xué)習(xí)套件和多媒體設(shè)備教學(xué)材料準(zhǔn)備需要準(zhǔn)備的材料由廣茂達(dá)機(jī)器人伙伴公司提供的AS-EI套件，其中需使用該套件中的零件，包括以下材料：4號平板L型連通器紅燈綠燈黃燈AS-EI控制器251111教學(xué)過程本堂課是學(xué)生利用大量學(xué)習(xí)配件自行搭建模型課之一，對學(xué)生采取分組教學(xué)，各組組織好隊員學(xué)習(xí)，認(rèn)真填寫好結(jié)果分析表和學(xué)生自評和各組互評機(jī)制，教師參與各組的活動輔導(dǎo)，師生、生生互動探討疑難。板書設(shè)計紅綠燈的亮度區(qū)間分析表燈/時間段1-10S10-12S12-22S紅燈亮不亮不亮黃燈不亮閃爍亮不亮綠燈不亮不亮亮注：日常生活中的紅綠燈顯示時間為30S，在這里縮短至10S，方便調(diào)試觀察。小組展示評比互評表樣例：活動名稱：__________________________________日期_______________組/評價標(biāo)準(zhǔn)第1小組第2小組第3小組第4小組第5小組完成任務(wù)時間模型結(jié)構(gòu)功能評價團(tuán)隊講述拓展(附加分)總分評定星級教師評語注：評分欄有自評和他評的分?jǐn)?shù)，最后評選出小組星級。具體視教學(xué)實際情況稍作修改。關(guān)于教學(xué)策略選擇的闡述交叉模式設(shè)疑→討論思辯→動手練習(xí)→傳授解疑→拓展思維→歸納總結(jié)→評價反饋→拓展思考課堂教學(xué)過程結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)教師的活動學(xué)生的活動教學(xué)媒體（資源）設(shè)計意圖、依據(jù)創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入“紅綠燈，紅綠燈，十字路口大眼睛；紅燈停，綠燈行，是走是?？捶置鳌保@首歌是描述十字路口交通紅綠燈的情景，我們?nèi)粘Ｉ钪袩o處不見含有智能的裝置，比如銀行提供的自動取款機(jī)、家庭的電子門鈴等，給我們的生活帶來了很多的便利和樂趣。這些智能裝置有的看起來神秘，有些很普通，但其中蘊藏很多的知識和智慧。今天呢，我們就要實現(xiàn)紅綠燈的模型制作。雖然的路口我們看見的紅綠燈異常龐大，但表現(xiàn)的非常有規(guī)律，我們將它微觀化縮小，制作一個這樣的模型一定很有意思。觀察分析畫面、并聯(lián)系實際、討論生活中的智能裝置，并分析它們的規(guī)律。課件，音樂點明課題,明確學(xué)習(xí)目的.由于大量畫面豐富，觀看課件提供的豐富的圖片資料，吸引住同學(xué)們，尤其是歌曲《紅綠燈》，讓學(xué)生一開課就精神飽滿.新課（一）講解概念：數(shù)字信號表示開關(guān)變量，取值是離散，一般以二進(jìn)制的0，1表示。日常生活很多事物就體現(xiàn)的是數(shù)字信號。請同學(xué)們試列舉！比如電燈的開關(guān)、有或無、黑與白等，事物的兩個極端取值就可以用數(shù)字信號表示。在紅綠燈中，燈的亮與滅就是數(shù)字信號，使用數(shù)字接口。請同學(xué)們觀察EI控制器上的接口。思考討論原來燈的開關(guān)是一種數(shù)字信號，有專門的數(shù)字接口。還有哪些數(shù)字信號，數(shù)字接口的位置和接法等。課件中的圖片和套件提供的控制器等配件先初識抽象概念，后觀察實際的機(jī)械裝置。新課（二）在動手編寫程序前（初中生使用流程圖設(shè)計）首先要明白紅綠燈的輪替規(guī)律，理清思路。觀看一段交通燈的顯示視頻，并分析紅綠燈輪替規(guī)律。思考討論并歸納：1、各燈的亮度區(qū)間2、如何循環(huán)視頻變抽象思維為形象思維，深入淺出，層層推進(jìn)，并逐步引導(dǎo)學(xué)生思考程序框架。搭建模型對同學(xué)進(jìn)行分組，每小組約3~4人/套件，按照以下順序依次將模型搭建好：先擺好底座，通過連通器將平板豎起。在豎板的頂端延伸出位置放置依次放置紅、黃、綠燈。將燈的另一端線接入控制器的數(shù)字通道接口，并記住對應(yīng)的數(shù)字口。其中注意：三燈擺在同一水平位置，位置要平衡，鑲嵌要緊密。注意架子平衡。線和控制器不要煩亂，要理清。最好用線圈匝好。模型制作好后，并互相參照對比，對各小組的模型結(jié)構(gòu)評價。模型示意圖通過示意圖，學(xué)生按要求自行搭建模型編寫程序程序的三個特點：特點理解注意順序性程序是自上至下執(zhí)行的。編程序之前要知道先做什么，后做什么。選擇性當(dāng)做出條件判斷時，一般為if語句。條件分析要透徹循環(huán)性重復(fù)執(zhí)行程序，一般表現(xiàn)為while語句。一定要注意避免死循環(huán)。要求學(xué)生先設(shè)計好流程圖，需注意：1、計時器要及時清零。2、三個燈可共用一個時間變量，也可分設(shè)變量。3、重要函數(shù)：延時函數(shù)： wait(t)。開啟通道： Do(port,1)各小組成員互動討論，模塊化設(shè)計。流程圖提高學(xué)生分析問題，程序化設(shè)計的能力。下載程序并調(diào)試教師參與各小組的結(jié)果分析,并指導(dǎo)學(xué)生可能出現(xiàn)的問題:在VJC平臺上編好程序，并下載到控制器。運行觀察結(jié)果，分析結(jié)果：燈輪替是否正常倒計時顯示（LCD）是否循環(huán)中間可能學(xué)生對循環(huán)體的把握可能欠準(zhǔn)確，教師在指導(dǎo)的過程中要耐心。要說明循環(huán)體為什么在這個區(qū)間內(nèi)循環(huán)，變量清0的意義、LCD更新顯示需要重新擦寫等。以小組先計論解決分析,教師在旁觀察輔助,指出問題.學(xué)員填寫好各次實驗中的調(diào)試分析報告單。調(diào)試分析報告單該環(huán)節(jié)生生交流合作，真正提高了各小組團(tuán)隊合作,完成實踐案例的過程,極大的提升了學(xué)生的分析解決問題的能力小組展示評比由各小組組長領(lǐng)組成員展示介紹自己小組的模型和各功能，并根據(jù)情況小組互評填好活動表，打分。學(xué)生自由發(fā)揮，互評互勵?；ピu表和星級評定該環(huán)節(jié)充分由學(xué)生自己展示講述，學(xué)生自評互評，真正的體現(xiàn)了學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)，并分享成果的喜悅。真正做到了百花齊放，百家爭鳴的學(xué)習(xí)目的。總結(jié)教師總結(jié)這次活動中出現(xiàn)的問題，根據(jù)積分情況適當(dāng)給予表揚，每次都評選出最優(yōu)小組。尤其是表現(xiàn)突出的同學(xué)要給予肯定，重視有特長的學(xué)生，最大程度挖掘、發(fā)揮學(xué)生的潛力。并填好表中的最后一欄教師評語。做好問題記錄互評分析表讓此次活動有個圓滿的結(jié)束。拓展請同學(xué)們嘗試多臺模型同步工作，如何設(shè)計程序調(diào)度呢？請小組討論并實踐。同學(xué)們再做拓展探索，并課外實踐。播放放十字路口多臺紅綠燈工作視頻讓學(xué)生深度思考、不滿足于現(xiàn)有的知識水平和狀態(tài)，要求自我提高教學(xué)