《利用PWM控制制作小风扇》教学设计

十组     张蓉蓉  李欣捷 王楠楠

教学内容分析：

       PWM控制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。通过“利用PWM控制制作小风扇”这个实验，可以让学生更好地理解PWM控制模拟电路的原理，进而可以扩展应用到其它实验中。培养学生将理论应用于实践的意识和能力，通过学生分组合作制作小风扇，能够使学生熟悉了解UNO板端口的使用，提高学生的动手制作能力和兴趣，提高学生的协作能力和解决问题的能力。利用Mixly进行编程，使学生熟悉了解Mixly基本使用方法。

学情分析：

       1.授课对象为初中二年级学生，之前有一定的Mixly基础，接触过Arduino硬件设备。

       2.初二年级学生求知欲强，好奇心旺盛。抽象思维能力发育逐渐完善，对该实验有一定的思考和理解能力。动手能力强且思维比较活跃，具有较强的可塑性。

教学目标：

     知识与技能

       ①了解PWM相关的概念；

       ②了解PWM控制模拟电路的原理；

       ③掌握实验电路的连接方法；

       ④掌握Mixly的基本使用方法�；

     过程与方法

       ①通过小组合作探究实验过程，培养学生的动手能力和团结协作能力；

       ②对比添加防抖和无防抖的实验效果，感受防抖的作用；

     情感态度与价值观

       ①通过完成实验，感受创造的乐趣，增强动手操作的自信心；

       ②提高将理论应用于实践的意识，明白科学就在我们身边；

教学重点难点：

     教学重点：

       1.PWM控制原理的理解和掌握;

       2.熟练实验电路的连接;

     教学难点：

       1.Mixly实验代码的掌握；

       2.将PWM控制原理应用于实践；

教学方法：

       讲授法、实验法、范例教学法。向学生讲授PWM控制模拟电路的原理，进一步利用控制电机转速的实验加深学生对该原理的理解，通过让学生组成小组进行实验操作，提高学生的动手实践能力。

教学资源创设：

        Arduino实验套件、mixly软件、多媒体教室

教学过程：

    创设情境，导入新知

       教师以生活中风扇需要调速为例，引出今天要做的实验——控制风扇的转速。询问学生控制风扇转速的原理是什么呢？引发学生的思考。

     讲授新知

       对PWM进行讲解，让学生了解PWM控制模拟电路的原理。利用课件讲解实验程序，让学生体会程序的整体思路。

     自主练习与探究

       将学生分成三人一组，让小组尝试连接电路，学生根据上一阶段讲解的实验程序，在mixly中探索完成实验程序，并将实验板和电脑连接起来检验实验成功与否，小组之间可以进行交流，也可以寻求老师指导。

     演示与指导

       随机选取三个小组演示实验成果，讲述电路连接过程和程序编写过程，教师指出大多数小组存在的问题并演示解决方法，给各个小组留一定的时间纠正存在的问题。

     课堂小结

       总结PWM的原理及实验中应注意的问题，鼓励学生勤于动手、敢于质疑、不怕失败的精神。让学生根据本节课的实验过程完成实验报告，同时让学生利用PWM的原理，小组合作设计一个小作品，下节课进行展示说明。

教学评价

       组内互评：小组成员之间根据实验的参与度进行评价反思。

       教师评价：教师通过课堂观察小组活动以及提交的实验报告对小组进行评价。