智能骰子教学设计修改版

第一组：郑欣欣  侯晓彤  景琪

指导老师：刘新阳

教学对象：高中二年级

教学方法：实验教学

教学场地：创客教育实验室

教学用时：120分钟

一、学习目标

知识与技能目标：了解智能骰子的实验原理，掌握发光二极管的原理，理解智能骰子程序的含义，掌握random函数的用法，能够自主设计智能骰子实验

过程与方法目标：根据学习任务单一步一步完成实验，利用脚手架解决遇到的问题，在教师的帮助和指导下小组协作讨论共同完成任务

情感态度与价值观目标：培养学生的动手实践能力；培养学生的创客精神；培养学生对创客学习的兴趣；培养学生团队合作交流的能力

二、学习者分析

1.起点水平

高中二年级学生具备一定的计算机原理知识和C语言知识，并且已学过arduino 的相关基础知识。

2.认知结构

根据皮亚杰的认知发展阶段论，本课程的学习者处于形式运算阶段，具有如下的特征：认识命题之间关系，可以进行假设演绎推理，具有抽象逻辑思维且思维具有可逆性、补偿性、灵活性。

3.学习态度

本班学生是属于踏实认真型的，学习态度很积极，但是不够活跃。所以针对这样的学生，老师要多给予小组协作和动手实践方面的指导，鼓励学生适应这种学习方式，适应团队协作。

4.学习动机

根据奥苏伯尔的学习动机分类，本班学生的学习动机主要基于认知内驱力和自我提高内驱力这两种类型；学生渴望了解知识掌握知识，希望不断提高自己的能力。所以学生具有较强的学习主动性，教师要注意维持并加强学生的学习兴趣。

5.学习风格

本班大约有五分之三的学生属于思考型，善于独立思考，能有规划地进行学习，思考问题较全面，但是在学习中发言和动手能力相对较差；大约有五分之二的学生属于冲动型，能够迅速完成教师布置的任务，在学习中遇到不懂得就问，但对问题的思考显得不太全面，思考问题不太深入。所以在异质分组中，教师要注意合理分配这两种不同学习风格的学生，让每个小组既有思考型也有冲动型学生，让冲动型学生调动小组协作学习的积极性，让思考型学生深入挖掘学习中存在的问题，为小组讨论提供研究方向。让两种类型的学生取长补短、共同发展。

三、学习内容

根据脚手架提供的模拟电路图分析电路图，了解各个器件是如何连接的，并能解释出这样连接的原因；根据脚手架提供的实验代码，分析代码，理解代码的整体结构及每一句代码的意思，并总结arduino的语言用法；理解智能骰子的实验原理

四、学习资源

任务单

1.智能骰子是如何实现的呢，你能大致说明它的原理吗？

2.你知道在智能骰子试验中都需要哪些器材吗？

3.你理解每种器材的用途及原理吗？

4.你会连接智能骰子实验电路图吗？

5.你理解智能骰子实验代码的含义吗？

6.根据智能骰子实验你有哪些启发，还可以利用这个原理实现什么功能?

脚手架

实验代码：

int switchPin=2;

int A-LED=3;

int B-LED=4;

int C-LED=5;

int D-LED=6;

int E-LED=7;

int F-LED=8;

int G-LED=9;

char temp;

char DisplayCode[]={0x60,0xDA,0xF2,0x66,0xB6,0xBE};

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(switchPin,INPUT);

pinMode(A-LED,OUTPUT);

pinMode(B-LED,OUTPUT);

pinMode(C-LED,OUTPUT);

pinMode(D-LED,OUTPUT);

pinMode(E-LED,OUTPUT);

pinMode(F-LED,OUTPUT);

pinMode(G-LED,OUTPUT);

}

void loop()

{

if(LOW==digitalRead(switchPin))

{

temp=random(1,7);

Display(temp);

Serial.println(temp);

delay(1000);

}

}

void Display(char Num)

{

int i,j;

j=DisplayCode[Num-1];

for(i=0;i<8;i++)

{

if(j&0x80)

{

digitalWrite(A-LED+i,HIGH);

}

else

{

digitalWrite(A-LED+i,LOW);

}

j<<=1;

}

}

实验模拟图：

软硬件

arduino 实验套件，每小组一台计算机，有关arduino的PPT

五、学习活动

六、学习组织形式

采用异质分组，四个人一组，保证各个小组既有思考型也有沉思型成员，既有成绩好些也有成绩差些的学生。

七、学习评价方式

小组评价、学生自评、教师评价