《LED燈控制》的教學(xué)反思

　　一、教材與學(xué)生情況分析

　　本課是校本課程《STEm智能路燈設計》第三章《智能路燈控制》的第一課。教學(xué)內容以“LED控制方式”為主線(xiàn)，涉及“選擇”計算概念，聲音傳感器，抽象和模塊化、測試和調試計算實(shí)踐，培養學(xué)生從功能設計等不同角度設計LED，激發(fā)更多的創(chuàng )意。在之前的兩個(gè)專(zhuān)題中，教材安排了《Arduino》、《閃爍LED》等內容，為本課的教學(xué)奠定了一定基礎。這一節課的學(xué)習增加了傳感器，通過(guò)對傳感器采集的數值信息，完成光控LED、光控LED作品。

　　二、教學(xué)實(shí)踐

　　在本次教學(xué)中，筆者主要通過(guò)以下四個(gè)環(huán)節來(lái)完成教學(xué)：路燈展示，引入新課；新知學(xué)習，腦力震蕩；突破重點(diǎn)，解決疑惑；拓展提升，課堂總結。

　　（一）路燈展示，引入新課

　　首先，展示我校智能路燈模型，激發(fā)其探究欲望，同時(shí)拋出一個(gè)問(wèn)題：這個(gè)路燈如何設計。請一位學(xué)生回答之前的問(wèn)題。如果學(xué)生回答不出來(lái)，可以給學(xué)生一些提示，如“生活中你見(jiàn)到過(guò)哪些智能燈？”等。本環(huán)節的設計有利于教學(xué)的展開(kāi)，也為后面學(xué)生的拓展應用做鋪墊。

　　總結：我校智能路燈模型是通過(guò)外界光線(xiàn)的強弱、聲音大小來(lái)自動(dòng)控制的。

　　出示課題《LED燈控制》。

　　（二）新知學(xué)習，腦力震蕩

　　（1）光線(xiàn)傳感器

　　1）定義：光線(xiàn)傳感器也稱(chēng)環(huán)境光線(xiàn)傳感器，該傳感器模塊可以用來(lái)對環(huán)境光線(xiàn)的強度進(jìn)行檢測，我們使用的光線(xiàn)傳感器如下圖所示：

　　光線(xiàn)傳感器屬于模擬傳感器，要接Arduino板卡的模擬口。

　　接線(xiàn)：《LED燈控制》教學(xué)反思

　　黑線(xiàn)接GND、紅線(xiàn)接Vcc、藍線(xiàn)接模擬針腳。

　　（2）串口監視器

　　提問(wèn)：我們如何知道光線(xiàn)傳感器采集的光線(xiàn)值呢？引入“串口監視器”的教學(xué)。學(xué)生小組腦力震蕩，自主探究，完成串口輸出光線(xiàn)傳感器的值。本環(huán)節注重引導學(xué)生對問(wèn)題進(jìn)行約簡(jiǎn)、抽象及模塊化。

　　（三）突破重點(diǎn)，解決疑惑

　　經(jīng)過(guò)上一環(huán)節的腦力震蕩，學(xué)生迫切希望能夠親自設計出光控LED。教師先演示屏幕初始化事件的程序，然后向學(xué)生提出任務(wù)二：實(shí)現光線(xiàn)暗，LED亮；光線(xiàn)強LED滅。學(xué)生在教師的指引下完成任務(wù)。學(xué)生編寫(xiě)代碼，不斷測試和調試，觀(guān)察是否實(shí)現效果，以深化對“選擇結構”的`理解。然后，筆者便提出本課題的最終作品要求即任務(wù)三：能否讓我們的LED更智能一點(diǎn)呢？比如說(shuō)光線(xiàn)越暗，LED越亮；光線(xiàn)越弱，LED越暗，甚至滅掉？讓學(xué)生繼續通過(guò)自主探究學(xué)習的形式完成。學(xué)生在調試程序時(shí)，會(huì )發(fā)現光線(xiàn)值和LED燈亮度需要映射，留給學(xué)生自主探究的空間和時(shí)間，讓學(xué)生自由討論，發(fā)散他們的思維，提出不同的解決方案，以便讓學(xué)生更好地掌握測試和調試計算實(shí)踐策略。如果學(xué)生未能解決問(wèn)題，個(gè)別指導。

　　(四)拓展提升，課堂總結

　　學(xué)完本課題，為鼓勵學(xué)生產(chǎn)生一些創(chuàng )意想法，筆者為學(xué)生提供了一個(gè)聲音傳感器、角度傳感器、距離傳感器、多個(gè)紅綠藍LED。讓學(xué)生從功能設計出發(fā)進(jìn)步探究不同的LED控制方式。

　　最后對本節課進(jìn)行了總結，通過(guò)這節課的學(xué)習，我們初步了解了傳感器、傳感器的類(lèi)型，能夠正確使用光線(xiàn)傳感器，掌握了串口的輸出，并能根據傳感器采集的數值進(jìn)行相應的編程。STEm課程不僅僅是讓大家掌握跨學(xué)科知識和技術(shù)，更希望大家在學(xué)習完課程后能夠開(kāi)發(fā)出更有創(chuàng )意、有生活意義的作品。

　　三、教學(xué)反思

　　本課教學(xué)重點(diǎn)是“選擇”的內涵，傳感器、測試和調試計算實(shí)踐策略。從任務(wù)完成情況來(lái)看，全部學(xué)生完成了基礎任務(wù)。對于拓展任務(wù)，許多學(xué)生利用課堂時(shí)間實(shí)現了創(chuàng )意想法。整個(gè)教學(xué)過(guò)程生動(dòng)有趣，學(xué)生在做中學(xué)，提高了計算思維能力、創(chuàng )新能力。通過(guò)三個(gè)任務(wù)，學(xué)生自主發(fā)現“選擇”這一概念，并修改原有設計。學(xué)生在調試中優(yōu)化自己的方案設計，更好的表達自己的想法。最后通過(guò)體驗他人的LED控制方式，學(xué)生進(jìn)一步拓寬知識視野。

　　除此之外，筆者還總結了課堂教學(xué)中一些不足的地方。如留給學(xué)生展示自我成果的時(shí)間太少；課堂評價(jià)不到位，對課堂上學(xué)生及小組的學(xué)習活動(dòng)，雖然也有評價(jià)，但明顯存在評價(jià)簡(jiǎn)單化的傾向；對學(xué)生拓展的提示和引導過(guò)于詳細，制約了學(xué)生思維的發(fā)散。希望在之后的教學(xué)中對這些地方逐步改進(jìn)，以更好的組織課堂教學(xué)。

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