泰山版 (2018)第3册第二单元 指挥机器人行动第11课 智能风扇新体验教案及反思

这是一份泰山版 (2018)第3册第二单元 指挥机器人行动第11课 智能风扇新体验教案及反思，共6页。教案主要包含了核心素养目标，教学重难点，教学方法，教学准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。

1. 信息意识
- 引导学生认识到智能风扇在现代生活中的信息交互方式，培养学生对智能设备信息感知和处理的敏感度。
- 让学生了解信息技术在智能家居领域的应用，增强学生对信息社会发展的认识和理解。
2. 计算思维
- 通过分析智能风扇的工作原理和控制逻辑，培养学生运用算法思维解决实际问题的能力。
3. 数字化学习与创新
- 学生通过在机器人编程平台上模拟智能风扇的控制过程，掌握数字化工具的使用方法，体验数字化学习的乐趣。
二、教学重难点
（一）教学重点
1. 掌握在机器人编程平台上使用传感器获取环境温度和控制电机模拟风扇转速的方法。
2. 理解并运用条件判断语句和循环结构编写程序，实现智能风扇根据环境温度自动调节转速的功能。
（二）教学难点
1. 根据实际需求合理设置温度阈值和风扇转速的对应关系，实现智能风扇的精准控制。
2. 培养学生的创新思维和综合运用知识解决实际问题的能力，能够对程序进行优化和拓展。
三、教学方法
讲授法、演示法、实践法、小组合作法、任务驱动法
四、教学准备
1. 计算机教室，安装好机器人编程软件和相关模拟环境。
2. 教学课件、教学视频、学习资料等。
3. 机器人套件（用于实物演示，可选）。
五、教学过程
（一）导入新课
1. 教师通过播放一段关于智能家居的视频，展示智能风扇在智能家居系统中的应用场景，如通过手机 APP 远程控制风扇的开关、风速调节，以及根据环境温度自动调整风扇转速等功能。
- 播放结束后，提问学生：“同学们，在刚才的视频中我们看到了智能风扇的很多强大功能，大家想不想自己动手制作一个智能风扇呢？”引发学生的兴趣和好奇心，从而导入本节课的课题——智能风扇新体验。
2. 教师拿出一个简易的风扇模型（或展示风扇图片），向学生介绍传统风扇的基本结构和工作原理，然后与智能风扇进行对比，引导学生思考智能风扇的“智能”体现在哪些方面。
- 学生可能会回答智能风扇可以自动调节风速、远程控制等，教师对学生的回答进行总结和补充，为后续的教学内容做好铺垫。
（二）知识讲解
1. 智能风扇的功能和工作原理
- 教师使用 PPT 课件，详细讲解智能风扇的主要功能，如风速调节、摇头控制、定时开关、智能模式（根据环境温度自动调节风速）等。
- 结合示意图或动画，讲解智能风扇的工作原理，重点介绍传感器（如温度传感器）在获取环境信息和控制系统中的作用，以及电机如何根据控制信号实现风扇转速的调节。
- 教师举例说明：“当温度传感器检测到环境温度升高时，智能风扇会自动提高风速，为我们带来更凉爽的风。这就像我们在炎热的夏天，会根据自己的感觉来调节风扇的风速一样，只不过智能风扇是通过传感器和程序来自动完成的。”
2. 机器人编程平台中的相关模块
- 打开机器人编程平台，教师向学生介绍本节课需要用到的主要模块，包括温度传感器模块、电机模块、条件判断模块和循环模块等。
- 逐个讲解这些模块的功能和参数设置方法。例如，温度传感器模块用于获取环境温度值，电机模块用于控制风扇的转速，条件判断模块用于根据温度值进行不同的操作判断，循环模块用于实现程序的重复执行。
（三）案例演示
1. 教师在机器人编程平台上进行案例演示，模拟一个简单的智能风扇控制程序。程序的功能是：当温度传感器检测到环境温度低于 25℃时，风扇关闭；当温度高于 25℃时，风扇以低速转动；当温度高于 30℃时，风扇以中速转动；当温度高于 35℃时，风扇以高速转动。
- 在演示过程中，教师详细讲解每一步的操作和程序代码的含义，让学生能够清晰地理解整个编程思路。
2. 演示完成后，教师邀请学生上台，对刚才的程序进行一些简单的修改，如调整温度阈值或风扇转速的设置，让学生亲身体验编程的过程和效果。同时，教师在旁边给予指导和提示，帮助学生更好地理解程序的逻辑。
（四）实践操作
1. 教师布置实践任务：让学生以小组为单位，在机器人编程平台上完成一个智能风扇控制程序的设计与实现。要求程序能够实现根据环境温度自动调节风扇转速，并添加一些自己的创意功能，如风扇摇头控制、风速渐变等。
- 教师为每个小组发放一份实践任务单，上面包含了详细的任务要求和操作步骤提示，同时提供了一些参考资料和程序模板，帮助学生更好地完成任务。
2. 学生开始进行实践操作，小组内成员分工合作，共同完成程序的编写、调试和优化。在实践过程中，教师巡视各小组的进展情况，及时给予指导和帮助。鼓励学生积极思考、大胆尝试，遇到问题时先小组内讨论解决，如无法解决再向教师请教。
（五）小组展示与交流
1. 各小组完成实践任务后，推选一名代表进行作品展示和讲解。展示内容包括小组设计的智能风扇控制程序的功能特点、实现思路、创意亮点以及遇到的问题和解决方法等。
- 在展示过程中，其他小组的同学认真倾听，并可以随时提出问题和建议。展示小组的代表要能够清晰地阐述自己小组的设计理念和编程思路，回答其他同学的提问。
2. 所有小组展示结束后，组织学生进行交流和评价。评价方式采用小组自评、小组互评和教师评价相结合的方式。评价内容包括程序的功能实现、创意性、稳定性、代码规范性以及小组团队协作能力等方面。
- 教师根据学生的评价结果，对每个小组的作品进行总结和点评，肯定各小组的优点和成绩，同时也指出存在的问题和不足之处，并提出改进的建议和方向。通过小组展示与交流，让学生相互学习、相互启发，拓宽学生的思维和视野，进一步提高学生的编程能力和创新能力。
（六）课堂总结
1. 教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容，包括智能风扇的功能和工作原理、机器人编程平台中相关模块的使用方法、如何运用条件判断语句和循环结构实现智能风扇的自动控制等。
2. 总结学生在本节课中的表现，表扬学生在实践操作和小组合作中所表现出的积极态度和创新精神，同时也鼓励学生在今后的学习中继续保持对信息技术的兴趣和热情，不断探索和创新，提高自己的信息技术素养。
（七）拓展延伸
1. 教师提出一些拓展性的问题，引导学生进一步思考智能风扇的应用和发展：“除了温度传感器，还可以使用哪些传感器来实现更智能的风扇控制功能？”“如果要将智能风扇与其他智能家居设备进行联动，你会如何设计程序？”鼓励学生课后进行深入思考和实践。
2. 布置课后拓展任务：让学生回家后，观察自己家中的风扇或其他电器设备，思考如何运用所学的编程知识对其进行智能化改造，并将自己的想法记录下来，下节课与同学们分享。