4.1.4 剖析编制计算机程序解决问题的过程板书设计及意图

编制计算机程序解决问题

江门市新会华侨中学

王浒

【教材分析】

本节是广东教育出版社的《信息技术基础》（必修）第四章第一节第二小节中的内容，一个课时。教学内容是通过剖析编制计算机程序解决问题的过程。

【学情分析】

高一数学课有解决数学问题，学生对计算机编程并不陌生。Arduino IDE编程环境上节课已作基本介绍，图形界面学生容易掌握。通过案例教学，在探究学习中使学生体验编制计算机程序解决问题的一般过程。

【教学目标】

1、知识与技能：

体验计算机编程，硬件和软件结合一起使用用编程解决简单问题。

2、过程与方法：

通过红绿灯故事引入，制作模拟红绿灯，学会LED与Arduino控制板数字口的连接，了解编程的一般过程

2.体验由自然语言描述到程序编写的一般过程。

3.在使用可视化编程环境中，激发学生对编程的兴趣。

3、情感态度与价值观：

在程序流程讲解和学生自主探究中，培养学生的逻辑思维能力和动手能力；在作品的相互评价中，培养学生的合作意识。

【教学策略设计】

为了突破教学重难点，本课教学设计是以“强化实践”为本，实践过程中，自主学习，自由体验，让学生自我构建知识体系。教师力求引导学生主动探索，培养学生的创新意识。

【教学难点】

重点：硬件的搭建，数字口的输出。

难点：个性化的Arduino编程及LED灯设计。

【教学准备】

Arduino三合一控制板、黄色红色蓝色LED各一个、USB线、面包线三条，在学生机房环境中并安装可视化编程环境，学生四人一组机房、极域网络管理系统。

【教学方法】

案例学习法，诱导思考法，任务驱动法。

【教学过程】

教学学生活设计教师活动

过程

动

意图

故事，游引入：红绿灯视频故事和实践体验实践体通过戏引入

红绿灯的游戏。

验红绿灯

实践体验激发兴趣

正常情况通过物理线路能实现回答问红绿灯，提出目标

红绿灯的变换过程吗？

题

引出课(5分钟) 提问：

可不可以用计算机来解决这题，激发个问题？

学生学习实践体验红绿灯中已知什么，求什的兴趣

么，明确已知的接口之间的关系。

点明主题：编程解决问题

任务提出

讲解程序流程，给出制作红绿灯的

围绕主题

一般过程；

进行创作

1、分析问题。教师介绍硬件环境的

（ 30分搭建：LED（Light EmittingDiode，发光

钟）

二极管）是一种能够将电能转化为可见

光的固态半导体器件，颜色有白、绿、

蓝等；高低电平可以驱动LED的亮灭。理解

LED发光模块有三根针脚，接线的时候

黑线接GND，红线接VCC，绿线接数

字口。数字口0和

1不能接，它们用于

Arduino与计算机通信。

2、讲解设计算法及制作流程图

教师引导学生分析模拟交通灯的现

象：红灯亮A秒之后灭掉，绿灯亮B秒

之后灭掉，黄灯亮C秒之后灭掉，依此

类推。

自主探究

学生四人一组进行硬件环境的搭

建。教师提示：将三个不同颜色的LED相互交流协分别接在Arduino控制板的数字口上时，作

注意针脚的数字值是什么。

教师引导学生用自然语言描述模拟

交通灯的实现。如红灯亮A秒之后灭掉

的现象，我们给数字口一个1（高电压），

LED被点亮，给予时间上的控制为A秒，

再给数字口一个0（低电压），LED被

熄灭，其他颜色灯也如此。

3、编写程序及调试程序

师生交流反4、检测结果

馈

5. 创意阶段：设计一个个性化的 LED灯

6、任务：lED灯设计，运行和调试上机操作

程序；

7、巡视指导。

展示作品

1、学生互评、老师点评；

教师小结

2、老师小结：编制计算机程序解决

（8分钟）

问题的过程。

3、完成学习过程记录卡

学生互评

4、完成红绿灯作品评价表

修改完善

5、设计一个有创意的LED 理解编程解5. 作品评价

决问题的过学生以小组为单位，向大家展示个程

性化LED灯的设计，并在学习记录卡中说明设计思路。教师引导学生如何去评价Arduino创意电子作品的设计：一是作品的硬件搭建是否正确与接口连接的整洁。二是编程设计是否正确并调试效果明显。三是作品的设计是否融入自己的想法。

鼓励学生自主探究或小组协作来完成任务

通过展示部分学生作品，激发学生创作欲望

知识拓展

思考：Arduino创意电子设计是一门思考

不属（2分钟）

涉及信息技术、电子电工、传感技术等如何以课堂任多领域的交叉学科，其教育实施正是促Arduino为中务，可供使学生整合科学、技术、数学领域的知心，设计出更学有余力识，以工程标准化的思想进行综合实践多的电子作的同学思的过程，具有较强的教育价值。

品

考

【教学后记】

Arduino创意电子设计是一门涉及信息技术、电子电工、传感技术等多领域的交叉学科，其教育实施正是促使学生整合科学、技术、数学领域的知识，以工程标准化的思想进行综合实践的过程，具有较强的教育价值。该选修课程的开发与实践也对教师在多领域交叉学科上的知识、如何进行交叉学科的教学等方面提出了挑战，王浒老师敢于尝试的勇气与努力是值得肯定的。

从教案例的设计过程上看，由练习阶段、提高任务到创意作品的三步教学，不但照顾到了不同学习起点、不同认知水平的高一新生，而且在学习可视化编程环境Arduino的梯度上，也做到了环环相扣、层层递进。随堂听课时我发现，学生学习积极性高涨，学习的效果也非常不错。