2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第4課聰明的按鍵-教學(xué)設(shè)計(jì)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第4課聰明的按鍵-教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第4課《聰明的按鍵》教學(xué)設(shè)計(jì)，本課結(jié)合mixly軟件與Arduino板，讓學(xué)生通過編程學(xué)習(xí)控制按鍵的功能，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和編程能力。教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系課本，貼近實(shí)際，有助于提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新意識。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識，理解編程與生活實(shí)際的聯(lián)系；提升問題解決能力，通過編程解決按鍵控制問題；增強(qiáng)實(shí)踐操作能力，通過動手實(shí)踐加深對編程概念的理解；發(fā)展創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)學(xué)生在編程中探索新的解決方案。學(xué)情分析本節(jié)課針對的是小學(xué)高年級的學(xué)生，他們已經(jīng)具備一定的計(jì)算機(jī)操作基礎(chǔ)，對編程有初步的認(rèn)識和興趣。在知識方面，學(xué)生對基本的邏輯思維和數(shù)學(xué)概念有一定了解，但編程知識相對較少。在能力方面，學(xué)生的動手實(shí)踐能力和解決問題的能力正在逐步提升，但獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力有待加強(qiáng)。在素質(zhì)方面，學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊(duì)精神逐漸形成，但部分學(xué)生可能存在依賴性強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)能力不足的問題。

這些學(xué)情特點(diǎn)對課程學(xué)習(xí)有一定影響。首先，學(xué)生在面對編程問題時(shí)，可能會因?yàn)槿狈幊探?jīng)驗(yàn)而感到困惑，需要教師引導(dǎo)和耐心講解。其次，學(xué)生在編程過程中可能會遇到困難，需要教師及時(shí)提供幫助和指導(dǎo)，幫助他們克服困難。此外，學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊(duì)精神有助于他們在編程項(xiàng)目中共同解決問題，但也需要教師引導(dǎo)他們合理分工、有效溝通。

針對以上學(xué)情，本節(jié)課將采用分層教學(xué)和互動式教學(xué)，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維和實(shí)踐能力。同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識，提高他們在面對問題時(shí)解決問題的能力。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過講解編程概念和操作步驟，幫助學(xué)生建立基本框架。

2.實(shí)驗(yàn)法：引導(dǎo)學(xué)生動手實(shí)踐，通過編程操作按鍵，體驗(yàn)編程樂趣。

3.討論法：組織學(xué)生討論編程過程中的問題和解決方案，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用PPT展示編程知識，提高教學(xué)直觀性。

2.教學(xué)軟件：使用mixly軟件進(jìn)行編程操作，讓學(xué)生直觀感受編程過程。

3.互動平臺：利用在線互動平臺，鼓勵(lì)學(xué)生提問和分享，增強(qiáng)學(xué)習(xí)互動性。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-教師通過提問：“同學(xué)們，你們在日常生活中遇到過哪些需要按鍵控制的情況？”引入話題。

-展示生活中常見的按鍵控制的例子，如電視遙控器、電腦鍵盤等，激發(fā)學(xué)生興趣。

-提出本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：“今天我們將學(xué)習(xí)如何通過編程來控制按鍵，實(shí)現(xiàn)智能化操作。”

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-第一條：講解mixly軟件的基本操作，包括搭建電路、編寫代碼等。

-教師演示如何連接Arduino板和mixly軟件，讓學(xué)生了解編程環(huán)境。

-舉例說明如何搭建簡單的電路，讓學(xué)生熟悉電路連接方式。

-第二條：講解按鍵的工作原理和編程方法。

-通過動畫或?qū)嵨镎故景存I的工作過程，讓學(xué)生理解按鍵的工作原理。

-介紹mixly軟件中控制按鍵的函數(shù)和語法，引導(dǎo)學(xué)生編寫簡單的按鍵控制代碼。

-第三條：講解按鍵的擴(kuò)展功能，如按鍵長按、按鍵連續(xù)點(diǎn)擊等。

-通過實(shí)際操作，讓學(xué)生體驗(yàn)按鍵的不同功能。

-引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過編程實(shí)現(xiàn)按鍵的擴(kuò)展功能。

3.實(shí)踐活動（用時(shí)15分鐘）

-第一條：學(xué)生獨(dú)立完成按鍵控制實(shí)驗(yàn)。

-教師發(fā)放實(shí)驗(yàn)材料，包括Arduino板、按鍵等。

-學(xué)生按照指導(dǎo)書上的步驟，連接電路、編寫代碼，實(shí)現(xiàn)按鍵控制。

-第二條：學(xué)生分組進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)按鍵的擴(kuò)展功能。

-教師提出拓展要求，如按鍵長按、按鍵連續(xù)點(diǎn)擊等。

-學(xué)生分組討論，共同解決問題，實(shí)現(xiàn)拓展功能。

-第三條：學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果，教師點(diǎn)評。

-學(xué)生展示自己的實(shí)驗(yàn)成果，分享心得體會。

-教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行點(diǎn)評，指出優(yōu)點(diǎn)和不足。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

-第一方面：討論按鍵控制在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

-學(xué)生舉例說明按鍵控制在家電、交通工具等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-第二方面：討論如何優(yōu)化按鍵控制程序。

-學(xué)生提出優(yōu)化建議，如簡化代碼、提高程序效率等。

-第三方面：討論如何提高編程技能。

-學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得，如多實(shí)踐、多思考、多交流等。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，如按鍵控制的基本原理、編程方法等。

-舉例說明本節(jié)課的重難點(diǎn)，如按鍵擴(kuò)展功能的實(shí)現(xiàn)、編程思維的培養(yǎng)等。

-鼓勵(lì)學(xué)生在課后繼續(xù)學(xué)習(xí)，提高自己的編程能力。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.編程能力的提升

-學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，掌握了使用mixly軟件編寫簡單的按鍵控制代碼，實(shí)現(xiàn)了基本的按鍵功能。

-學(xué)生能夠?qū)F(xiàn)實(shí)生活中的按鍵控制需求轉(zhuǎn)化為編程實(shí)現(xiàn)，提高了編程的實(shí)際應(yīng)用能力。

-學(xué)生在實(shí)踐活動中，通過自主搭建電路、編寫代碼，鍛煉了編程思維和問題解決能力。

2.邏輯思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展

-學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，不斷思考如何優(yōu)化按鍵控制程序，培養(yǎng)了邏輯思維和創(chuàng)新能力。

-學(xué)生在小組討論中，提出了一系列優(yōu)化建議，如簡化代碼、提高程序效率等，展示了創(chuàng)新思維。

3.團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力的提高

-學(xué)生在小組活動中，通過分工合作，共同完成拓展實(shí)驗(yàn)，提高了團(tuán)隊(duì)合作能力。

-學(xué)生在討論中積極發(fā)言，分享學(xué)習(xí)心得，促進(jìn)了學(xué)生之間的溝通與交流。

4.信息意識的形成

-學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到編程在生活中的廣泛應(yīng)用，增強(qiáng)了信息意識。

-學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，關(guān)注編程與實(shí)際生活的聯(lián)系，提高了信息素養(yǎng)。

5.自主學(xué)習(xí)能力的增強(qiáng)

-學(xué)生在課后能夠自主完成按鍵控制實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)能力。

-學(xué)生在遇到問題時(shí)，能夠通過查閱資料、與同學(xué)討論等方式解決，提高了自主學(xué)習(xí)效果。

6.對編程的興趣和熱情

-學(xué)生在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，體驗(yàn)到編程的樂趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)編程的興趣。

-學(xué)生在實(shí)踐活動中，感受到編程帶來的成就感，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)編程的熱情。課堂1.課堂提問

-教師通過提問的方式，檢驗(yàn)學(xué)生對本節(jié)課知識點(diǎn)的掌握程度。

-提問內(nèi)容涵蓋課程重點(diǎn)，如按鍵控制的基本原理、編程方法等。

-觀察學(xué)生的回答情況，了解學(xué)生對知識點(diǎn)的理解程度和運(yùn)用能力。

2.觀察學(xué)生行為

-教師在課堂上觀察學(xué)生的操作過程，評估學(xué)生的實(shí)踐能力。

-關(guān)注學(xué)生的合作情況，如小組討論、分工合作等，評估學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-注意學(xué)生的參與度，如提問、回答問題、提出問題等，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

3.小組展示與點(diǎn)評

-學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)踐活動，展示實(shí)驗(yàn)成果，教師進(jìn)行點(diǎn)評。

-點(diǎn)評內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)過程、代碼編寫、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面，以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新精神。

-針對學(xué)生在展示過程中的不足，教師提出改進(jìn)建議，幫助學(xué)生提高。

4.課堂測試

-教師在課堂上進(jìn)行隨堂測試，檢驗(yàn)學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況。

-測試題目包括選擇題、填空題、編程題等，以全面評估學(xué)生的知識水平和實(shí)踐能力。

-根據(jù)測試結(jié)果，教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，確保學(xué)生掌握課程重點(diǎn)。

5.課后反饋

-教師通過作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等形式，了解學(xué)生的課后學(xué)習(xí)情況。

-對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

-針對學(xué)生在作業(yè)中存在的問題，教師提出具體指導(dǎo)和建議，幫助學(xué)生克服困難。

6.學(xué)生自評與互評

-教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià)，反思自己在學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足。

-鼓勵(lì)學(xué)生之間進(jìn)行互評，相互學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。

-通過自評和互評，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性和自我管理能力。

7.評價(jià)方式多樣化

-教師采用多種評價(jià)方式，如課堂表現(xiàn)、作業(yè)、測試、實(shí)踐等，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

-根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，調(diào)整評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方式，確保評價(jià)的公平性和合理性。教學(xué)反思與改進(jìn)回顧這節(jié)課的教學(xué)過程，我覺得有幾個(gè)地方值得反思和改進(jìn)。

首先，我覺得在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)，雖然我用了生活中的實(shí)例來激發(fā)學(xué)生的興趣，但是可能還是有些學(xué)生對于按鍵控制的理解不夠深入。我覺得在未來的教學(xué)中，我可以在導(dǎo)入時(shí)加入一些動畫或者視頻，讓學(xué)生更直觀地看到按鍵控制的效果，這樣可能更能吸引他們的注意力。

其次，我在講授新課的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對編程的概念還是有些模糊。比如，在講解代碼的時(shí)候，有的學(xué)生不太明白變量、函數(shù)等概念的具體含義。我覺得我可以在講解時(shí)，結(jié)合實(shí)際的例子，讓學(xué)生看到這些概念在實(shí)際編程中的應(yīng)用，這樣可能更容易讓他們理解和接受。

在實(shí)踐活動環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們在動手操作時(shí)，有些學(xué)生遇到了問題，但是在解決問題的過程中，有的學(xué)生顯得比較迷茫，不知道從哪里入手。我覺得我在指導(dǎo)學(xué)生時(shí)，可以更加細(xì)致一些，給出更具體的步驟，或者是在課堂上多設(shè)置一些問題，引導(dǎo)學(xué)生一步步去解決。

在學(xué)生小組討論時(shí)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生不太愿意發(fā)言，可能是因?yàn)樗麄儗ψ约旱挠^點(diǎn)不夠自信。我覺得我可以在討論前，先讓學(xué)生進(jìn)行一些獨(dú)立的思考，鼓勵(lì)他們提出自己的想法，然后再進(jìn)行小組討論，這樣可能會更有效。

至于改進(jìn)措施，我打算在以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

一是加強(qiáng)課堂互動，增加提問和討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在課堂上更多地參與到教學(xué)活動中來，提高他們的學(xué)習(xí)積極性。

二是針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行分層教學(xué)，對于基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，可以適當(dāng)降低難度，給予更多的指導(dǎo)和幫助；對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可以提供一些更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

三是課后加強(qiáng)對學(xué)生的輔導(dǎo)，通過布置一些有針對性的作業(yè)，讓學(xué)生在課后鞏固所學(xué)知識，并及時(shí)解決他們在學(xué)習(xí)中遇到的問題。

四是利用多媒體教學(xué)手段，如動畫、視頻等，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。

五是加強(qiáng)對學(xué)生的評價(jià)，不僅關(guān)注學(xué)生的成績，還要關(guān)注他們的學(xué)習(xí)態(tài)度、合作精神等方面，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。內(nèi)容邏輯關(guān)系①

-本文重點(diǎn)知識點(diǎn)：按鍵控制的基本原理

-重點(diǎn)詞句：按鍵、輸入、輸出、狀態(tài)、事件

-邏輯關(guān)系：理解按鍵作為輸入設(shè)備的基本工作原理，以及按鍵狀態(tài)和事件的概念。

②

-本文重點(diǎn)知識點(diǎn)：mixly軟件的基本操作

-重點(diǎn)詞句：mixly、Arduino、搭建電路、編寫代碼

-邏輯關(guān)系：學(xué)習(xí)mixly軟件的使用，包括連接Arduino板、搭建電路圖、編寫代碼的基本步驟。

③

-本文重點(diǎn)知識點(diǎn)：按鍵編程方法

-重點(diǎn)詞句：函數(shù)、變量、邏輯判斷、條件語句

-邏輯關(guān)系：掌握如何使用mixly軟件中的函數(shù)和變量來實(shí)現(xiàn)按鍵的編程，以及邏輯判斷和條件語句在編程中的應(yīng)用。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)題：

-題目：編寫一個(gè)簡單的程序，使用Arduino板和按鍵，當(dāng)按鍵被按下時(shí)，在串口監(jiān)視器上顯示“按鍵按下”。

-答案：```cpp

#include<Arduino.h>

//定義按鍵連接的引腳

constintbuttonPin=2;

//變量存儲按鍵狀態(tài)

intbuttonState=0;

intlastButtonState=0;

voidsetup(){

//設(shè)置按鍵引腳為輸入模式

pinMode(buttonPin,INPUT);

//初始化串口通信

Serial.begin(9600);

}

voidloop(){

//讀取按鍵狀態(tài)

buttonState=digitalRead(buttonPin);

//檢查按鍵狀態(tài)是否改變

if(buttonState!=lastButtonState){

//如果按鍵被按下

if(buttonState==HIGH){

Serial.println("按鍵按下");

}

//延時(shí)以消除抖動

delay(50);

}

//保存最后的狀態(tài)

lastButtonState=buttonState;

}

```

2.編程題：

-題目：編寫一個(gè)程序，當(dāng)按鍵被連續(xù)按下三次時(shí)，在串口監(jiān)視器上顯示“連續(xù)按下三次”。

-答案：```cpp

#include<Arduino.h>

constintbuttonPin=2;

intbuttonState=0;

intlastButtonState=0;

intpressCount=0;

voidsetup(){

pinMode(buttonPin,INPUT);

Serial.begin(9600);

}

voidloop(){

buttonState=digitalRead(buttonPin);

if(buttonState!=lastButtonState){

if(buttonState==HIGH){

pressCount++;

if(pressCount>=3){

Serial.println("連續(xù)按下三次");

pressCount=0;//重置計(jì)數(shù)器

}

}else{

pressCount=0;//重置計(jì)數(shù)器

}

delay(50);

}

lastButtonState=buttonState;

}

```

3.應(yīng)用題：

-題目：編寫一個(gè)程序，當(dāng)按鍵被按下時(shí)，控制LED燈亮起，松開按鍵時(shí)LED燈熄滅。

-答案：```cpp

#include<Arduino.h>

constintbuttonPin=2;

constintledPin=13;

intbuttonState=0;

intlastButtonState=0;

voidsetup(){

pinMode(buttonPin,INPUT);

pinMode(ledPin,OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

voidloop(){

buttonState=digitalRead(buttonPin);

if(buttonState!=lastButtonState){

if(buttonState==HIGH){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);

}

delay(50);

}

lastButtonState=buttonState;

}

```

4.創(chuàng)新題：

-題目：編寫一個(gè)程序，當(dāng)按鍵被按下時(shí)，LED燈亮起，并且閃爍三次，然后熄滅。

-答案：```cpp

#include<Arduino.h>

constintbuttonPin=2;

constintledPin=13;

intbuttonState=0;

intlastButtonState=0;

voidsetup(){

pinMode(buttonPin,INPUT);

pinMode(ledPin,OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

voidloop(){

buttonState=digitalRead(buttonPin);

if(buttonState!=lastButtonState){

if(buttonState==HIGH){

for(inti=0;i<3;i++){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(500);

}

digitalWrite(ledPin,LOW);

}

delay(50);

}

lastButtonState=buttonState;

}

```

5.綜合題：

-題目：編寫一個(gè)程序，當(dāng)按鍵被按下超過3秒時(shí)，LED燈保持亮起狀態(tài)；如果按下時(shí)間少于3秒，LED燈閃爍三次后熄滅。

-答案：```cpp

#include<Arduino.h>

constintbuttonPin=2;

constintledPin=13;

intbuttonState=0;

intlastButton