深圳市少年宮scratch創(chuàng)意編程科技生活05-自動(dòng)窗簾-教學(xué)設(shè)計(jì)主備人備課成員設(shè)計(jì)思路本課程設(shè)計(jì)旨在通過Scratch編程軟件，讓學(xué)生了解并學(xué)習(xí)自動(dòng)化家居控制的基本原理。課程內(nèi)容圍繞“自動(dòng)窗簾”這一實(shí)際生活場(chǎng)景展開，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)編程知識(shí)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)窗簾的自動(dòng)開關(guān)功能。課程緊密結(jié)合課本內(nèi)容，以實(shí)用性強(qiáng)、符合學(xué)生年級(jí)知識(shí)深度的教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和編程實(shí)踐能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、問題解決能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。通過學(xué)習(xí)Scratch編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)窗簾，學(xué)生將學(xué)會(huì)運(yùn)用編程邏輯解決實(shí)際問題，增強(qiáng)對(duì)科技生活的理解和應(yīng)用能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，提升信息素養(yǎng)，為未來科技發(fā)展奠定基礎(chǔ)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-編程邏輯理解：重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解“如果...那么...”的條件語句在編程中的應(yīng)用，例如，當(dāng)光線傳感器檢測(cè)到光線強(qiáng)度低于設(shè)定值時(shí)，窗簾自動(dòng)打開。

-移動(dòng)和外觀控制：強(qiáng)調(diào)如何使用Scratch中的“移動(dòng)”和“外觀”模塊來控制窗簾的移動(dòng)和外觀變化，如窗簾的展開和關(guān)閉。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-傳感器數(shù)據(jù)讀?。弘y點(diǎn)在于學(xué)生需要理解如何讀取傳感器數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為控制窗簾動(dòng)作的指令。例如，光線傳感器的數(shù)值讀取和理解。

-編程邏輯的復(fù)雜性：學(xué)生可能難以理解復(fù)雜的邏輯結(jié)構(gòu)，如嵌套的條件語句和循環(huán)，這在控制窗簾的自動(dòng)開關(guān)時(shí)可能會(huì)遇到。

-代碼調(diào)試與優(yōu)化：難點(diǎn)在于學(xué)生需要學(xué)會(huì)如何調(diào)試代碼，優(yōu)化程序運(yùn)行效率，例如，避免不必要的代碼重復(fù)，確保程序簡(jiǎn)潔高效。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與策略1.采用講授與演示相結(jié)合的方法，先講解編程邏輯和模塊使用，再通過實(shí)際操作演示窗簾自動(dòng)控制過程。

2.設(shè)計(jì)小組合作項(xiàng)目，讓學(xué)生分組討論并嘗試設(shè)計(jì)窗簾自動(dòng)控制程序，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力。

3.利用Scratch軟件和傳感器教具，通過實(shí)驗(yàn)和游戲化學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握編程技能，提高學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：播放一段智能家居生活的視頻片段，展示自動(dòng)窗簾在實(shí)際家庭中的應(yīng)用。

-提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考，如果家里有自動(dòng)窗簾，它們是如何工作的？它們是如何根據(jù)光線變化來調(diào)節(jié)的？

-學(xué)生討論：分組討論，分享自己對(duì)自動(dòng)窗簾工作的初步想法。

2.講授新課（15分鐘）

-編程邏輯講解：介紹“如果...那么...”的條件語句，以及如何在Scratch中實(shí)現(xiàn)。

-模塊使用演示：展示如何使用“移動(dòng)”和“外觀”模塊來控制窗簾的動(dòng)作。

-傳感器原理：簡(jiǎn)單介紹光線傳感器的原理和如何讀取傳感器數(shù)據(jù)。

3.學(xué)生實(shí)踐（10分鐘）

-分組實(shí)踐：學(xué)生分組，每組獲得一臺(tái)帶有Scratch軟件的計(jì)算機(jī)和一個(gè)光線傳感器。

-編程指導(dǎo)：教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生開始編寫窗簾自動(dòng)控制的程序。

-小組交流：每組分享自己的編程思路和遇到的問題，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和解答。

4.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-練習(xí)任務(wù)：讓學(xué)生嘗試調(diào)整光線傳感器的閾值，觀察窗簾動(dòng)作的變化。

-小組討論：學(xué)生討論如何優(yōu)化程序，使窗簾的動(dòng)作更加自然和符合實(shí)際需求。

-課堂展示：每組展示自己的最終作品，其他組同學(xué)和教師給予評(píng)價(jià)。

5.課堂提問（5分鐘）

-提問環(huán)節(jié)：教師提出與傳感器讀取、編程邏輯相關(guān)的問題，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。

-學(xué)生回答：學(xué)生回答問題，教師給予反饋和糾正。

6.總結(jié)與拓展（5分鐘）

-總結(jié)回顧：教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)編程邏輯和傳感器應(yīng)用的重要性。

-拓展思考：引導(dǎo)學(xué)生思考，除了光線傳感器，還可以使用哪些傳感器來實(shí)現(xiàn)智能家居功能？

-課后作業(yè)：布置作業(yè)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能家居系統(tǒng)，如自動(dòng)燈光控制。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)詳細(xì)時(shí)間分配：

-導(dǎo)入環(huán)節(jié)：5分鐘

-講授新課：15分鐘

-學(xué)生實(shí)踐：10分鐘

-鞏固練習(xí)：10分鐘

-課堂提問：5分鐘

-總結(jié)與拓展：5分鐘

總計(jì)：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-光學(xué)傳感器原理：介紹不同類型的光學(xué)傳感器，如光敏電阻、光電傳感器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景。

-自動(dòng)化控制技術(shù)：探討自動(dòng)化控制技術(shù)在家居、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，如自動(dòng)門、智能交通系統(tǒng)等。

-Scratch編程模塊：詳細(xì)介紹Scratch編程軟件中的各種模塊，包括運(yùn)動(dòng)、外觀、聲音、控制等模塊的功能和用法。

-編程思維培養(yǎng)：分享編程思維培養(yǎng)的相關(guān)資源，如編程思維訓(xùn)練書籍、在線編程平臺(tái)等。

2.拓展建議

-學(xué)生可以通過閱讀《編程思維：如何像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思考》一書，了解編程思維的基本概念和應(yīng)用。

-利用在線編程平臺(tái)如ScratchJr或C，進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程實(shí)踐，鞏固編程基礎(chǔ)。

-觀看智能家居相關(guān)的紀(jì)錄片或視頻，了解自動(dòng)化控制技術(shù)的最新發(fā)展和應(yīng)用案例。

-參加科技節(jié)或編程競(jìng)賽，提升編程技能和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-通過網(wǎng)絡(luò)論壇或編程社區(qū)，與其他編程愛好者交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，拓寬視野。

-嘗試將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能家居項(xiàng)目，提高問題解決能力。

-閱讀與傳感器技術(shù)相關(guān)的科普文章，了解不同傳感器的原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

-學(xué)習(xí)電路基礎(chǔ)知識(shí)，為將來進(jìn)行更復(fù)雜的編程項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。

-通過參與社區(qū)服務(wù)項(xiàng)目，如智能家居設(shè)備改造，將所學(xué)知識(shí)服務(wù)于社會(huì)。課后作業(yè)1.實(shí)踐作業(yè)：設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)燈光控制程序。

-使用Scratch編程，設(shè)計(jì)一個(gè)根據(jù)光線強(qiáng)度自動(dòng)開關(guān)燈的程序。

-程序要求：當(dāng)光線強(qiáng)度低于設(shè)定閾值時(shí)，燈光自動(dòng)打開；當(dāng)光線強(qiáng)度高于設(shè)定閾值時(shí)，燈光自動(dòng)關(guān)閉。

-作業(yè)提示：使用“運(yùn)動(dòng)”模塊控制燈光的開關(guān)，使用“控制”模塊設(shè)置光線傳感器的閾值。

2.分析作業(yè)：分析以下代碼段，解釋其功能。

```scratch

whengreenflagclicked

if<sensorvalue<300>

then

set[lightv]to100

else

set[lightv]to0

endif

```

-作業(yè)提示：分析代碼中的條件語句，以及如何使用傳感器值來控制燈光的亮度。

3.創(chuàng)意作業(yè)：設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)寵物喂食器程序。

-使用Scratch編程，設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)喂食寵物的小程序。

-程序要求：設(shè)定喂食時(shí)間，到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，自動(dòng)打開喂食器。

-作業(yè)提示：結(jié)合“定時(shí)器”模塊和“運(yùn)動(dòng)”模塊，實(shí)現(xiàn)喂食器的自動(dòng)控制。

4.優(yōu)化作業(yè)：優(yōu)化以下程序，使其更加高效。

```scratch

whengreenflagclicked

repeat10

move10

endrepeat

```

-作業(yè)提示：分析程序的重復(fù)執(zhí)行，考慮是否有更簡(jiǎn)潔的方式實(shí)現(xiàn)相同的功能。

5.綜合作業(yè)：結(jié)合多個(gè)傳感器，設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。

-使用Scratch編程，設(shè)計(jì)一個(gè)集成溫度、濕度、光線傳感器的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。

-程序要求：根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)，控制家居環(huán)境，如調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度或燈光。

-作業(yè)提示：考慮如何使用傳感器數(shù)據(jù)來優(yōu)化家居環(huán)境，以及如何整合多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)。

答案示例：

1.實(shí)踐作業(yè)答案：學(xué)生需要編寫一個(gè)Scratch程序，其中包含設(shè)置光線傳感器的閾值，以及根據(jù)傳感器值控制燈光的開關(guān)。

2.分析作業(yè)答案：代碼段檢查光線傳感器的值是否小于300。如果是，則將燈光亮度設(shè)置為100%；如果不是，則設(shè)置為0%。

3.創(chuàng)意作業(yè)答案：學(xué)生需要編寫一個(gè)Scratch程序，其中包含設(shè)置喂食時(shí)間和打開喂食器的動(dòng)作。

4.優(yōu)化作業(yè)答案：可以通過直接設(shè)置移動(dòng)距離而不是重復(fù)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)相同的功能，例如：`move100`。

5.綜合作業(yè)答案：學(xué)生需要編寫一個(gè)Scratch程序，其中包含讀取多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整家居環(huán)境。例如，如果溫度過高，則打開空調(diào)；如果濕度過低，則開啟加濕器。內(nèi)容邏輯關(guān)系①本文重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-編程邏輯：條件語句的應(yīng)用

-傳感器原理：光線傳感器的讀取與處理

-移動(dòng)與外觀控制：Scratch模塊的使用

②關(guān)鍵詞：

-如果...那么...

-光線傳感器

-移動(dòng)模塊

-外觀模塊

-傳感器值

③主要句子：

-“通過光線傳感器的數(shù)據(jù)，我們可以控制窗簾的開關(guān)?！?/p>

-“使用Scratch的移動(dòng)模塊，我們可以讓窗簾按照預(yù)設(shè)的路徑移動(dòng)?！?/p>

-“窗簾的外觀可以通過外觀模塊來控制，比如改變顏色或圖案。”課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了如何使用Scratch編程軟件來控制自動(dòng)窗簾。通過學(xué)習(xí)，我們了解到編程邏輯在智能家居中的應(yīng)用，以及如何通過傳感器數(shù)據(jù)來控制設(shè)備的動(dòng)作。

2.我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了條件語句在編程中的應(yīng)用，以及如何使用Scratch中的“移動(dòng)”和“外觀”模塊來控制窗簾的動(dòng)作。

3.通過實(shí)踐操作，學(xué)生們掌握了如何讀取傳感器數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為控制窗簾動(dòng)作的指令。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述“如果...那么...”條件語句在編程中的作用。

-答案：條件語句用于根據(jù)特定條件執(zhí)行不同的代碼塊，實(shí)現(xiàn)程序的邏輯控制。

2.在Scratch中，如何使用“移動(dòng)”模塊來控制窗簾的移動(dòng)？

-答案：可以使用“移動(dòng)”模塊中的“前進(jìn)”或“后退”指令，以及“移動(dòng)”指令中的“步數(shù)”參數(shù)來控制窗簾的移動(dòng)距離。

3.如何在Scratch中設(shè)置光線傳感器的閾值，以控制窗簾的開關(guān)？

-答案：首先，需要使用“控制”模塊中的“如果...那么...”條件語句來檢查傳感器值是否低于或高于設(shè)定閾值。然后，根據(jù)條件語句的結(jié)果，使用“移動(dòng)”模塊來控制窗簾的打開或關(guān)閉。

4.請(qǐng)舉例說明如何優(yōu)化以下程序，使其更加高效。

```scratch

whengreenflagclicked

repeat10

move10

endrepeat

```

-答案：可以通過直接設(shè)置移動(dòng)距離而不是重復(fù)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)相同的功能，例如：`move100`。

5.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能家居系統(tǒng)，如自動(dòng)燈光控制，你需要考慮哪些因素？

-答案：需要考慮光線傳感器的讀取、燈光的開關(guān)控制、用戶需求以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性等因素。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向：本節(jié)課通過實(shí)踐操作，讓學(xué)生親自動(dòng)手編寫程序，控制自動(dòng)窗簾，這種實(shí)踐導(dǎo)向的教學(xué)方式能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。

2.跨學(xué)科融合：將編程與傳感器技術(shù)相結(jié)合，讓學(xué)生在編程學(xué)習(xí)的同時(shí)，了解和接觸到物理、電子等相關(guān)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)組織：部分學(xué)生在操作過程中出現(xiàn)設(shè)備使用不當(dāng)或程序編寫錯(cuò)誤的情況，需要教師在課堂中更加細(xì)致地指導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能跟上教學(xué)進(jìn)度。

2.教學(xué)評(píng)價(jià)：目前的教學(xué)評(píng)價(jià)主要依賴于課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際編程能力和問題解決能力的全面評(píng)價(jià)。

3.知識(shí)深度：部分學(xué)生對(duì)編程邏輯的理解還不夠深入，需要教師在講解時(shí)更加注重邏輯關(guān)系的闡述，幫助學(xué)生建立起完整的知識(shí)體系。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.提前準(zhǔn)備：在課前準(zhǔn)備階段，教師可以提前測(cè)試設(shè)備，確保每個(gè)學(xué)生都能正常使用，減少課堂上的設(shè)備