第一組：鄭欣欣? 侯曉彤? 景琪
指導(dǎo)老師：劉新陽
教學(xué)對(duì)象：高中二年級(jí)
教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)教學(xué)
教學(xué)場(chǎng)地：創(chuàng)客教育實(shí)驗(yàn)室
教學(xué)用時(shí)：120分鐘
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識(shí)與技能目標(biāo)：了解智能骰子的實(shí)驗(yàn)原理，掌握發(fā)光二極管的原理，理解智能骰子程序的含義，掌握random函數(shù)的用法，能夠自主設(shè)計(jì)智能骰子實(shí)驗(yàn)
過程與方法目標(biāo)：根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單一步一步完成實(shí)驗(yàn)，利用腳手架解決遇到的問題，在教師的幫助和指導(dǎo)下小組協(xié)作討論共同完成任務(wù)
情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)客精神；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)創(chuàng)客學(xué)習(xí)的興趣；培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作交流的能力
二、學(xué)習(xí)者分析
1.起點(diǎn)水平
高中二年級(jí)學(xué)生具備一定的計(jì)算機(jī)原理知識(shí)和C語言知識(shí)，并且已學(xué)過arduino 的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
2.認(rèn)知結(jié)構(gòu)
根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段論，本課程的學(xué)習(xí)者處于形式運(yùn)算階段，具有如下的特征：認(rèn)識(shí)命題之間關(guān)系，可以進(jìn)行假設(shè)演繹推理，具有抽象邏輯思維且思維具有可逆性、補(bǔ)償性、靈活性。
3.學(xué)習(xí)態(tài)度
本班學(xué)生是屬于踏實(shí)認(rèn)真型的，學(xué)習(xí)態(tài)度很積極，但是不夠活躍。所以針對(duì)這樣的學(xué)生，老師要多給予小組協(xié)作和動(dòng)手實(shí)踐方面的指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生適應(yīng)這種學(xué)習(xí)方式，適應(yīng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作。
4.學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
根據(jù)奧蘇伯爾的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)分類，本班學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)主要基于認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力和自我提高內(nèi)驅(qū)力這兩種類型；學(xué)生渴望了解知識(shí)掌握知識(shí)，希望不斷提高自己的能力。所以學(xué)生具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，教師要注意維持并加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.學(xué)習(xí)風(fēng)格
本班大約有五分之三的學(xué)生屬于思考型，善于獨(dú)立思考，能有規(guī)劃地進(jìn)行學(xué)習(xí)，思考問題較全面，但是在學(xué)習(xí)中發(fā)言和動(dòng)手能力相對(duì)較差；大約有五分之二的學(xué)生屬于沖動(dòng)型，能夠迅速完成教師布置的任務(wù)，在學(xué)習(xí)中遇到不懂得就問，但對(duì)問題的思考顯得不太全面，思考問題不太深入。所以在異質(zhì)分組中，教師要注意合理分配這兩種不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生，讓每個(gè)小組既有思考型也有沖動(dòng)型學(xué)生，讓沖動(dòng)型學(xué)生調(diào)動(dòng)小組協(xié)作學(xué)習(xí)的積極性，讓思考型學(xué)生深入挖掘?qū)W習(xí)中存在的問題，為小組討論提供研究方向。讓兩種類型的學(xué)生取長(zhǎng)補(bǔ)短、共同發(fā)展。
三、學(xué)習(xí)內(nèi)容
根據(jù)腳手架提供的模擬電路圖分析電路圖，了解各個(gè)器件是如何連接的，并能解釋出這樣連接的原因；根據(jù)腳手架提供的實(shí)驗(yàn)代碼，分析代碼，理解代碼的整體結(jié)構(gòu)及每一句代碼的意思，并總結(jié)arduino的語言用法；理解智能骰子的實(shí)驗(yàn)原理
四、學(xué)習(xí)資源
任務(wù)單
1.智能骰子是如何實(shí)現(xiàn)的呢，你能大致說明它的原理嗎？
2.你知道在智能骰子試驗(yàn)中都需要哪些器材嗎？
3.你理解每種器材的用途及原理嗎？
4.你會(huì)連接智能骰子實(shí)驗(yàn)電路圖嗎？
5.你理解智能骰子實(shí)驗(yàn)代碼的含義嗎？
6.根據(jù)智能骰子實(shí)驗(yàn)?zāi)阌心男﹩l(fā)，還可以利用這個(gè)原理實(shí)現(xiàn)什么功能?
腳手架
實(shí)驗(yàn)代碼：
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;
}
}
實(shí)驗(yàn)?zāi)M圖：
軟硬件
arduino 實(shí)驗(yàn)套件，每小組一臺(tái)計(jì)算機(jī)，有關(guān)arduino的PPT
五、學(xué)習(xí)活動(dòng)
六、學(xué)習(xí)組織形式
采用異質(zhì)分組，四個(gè)人一組，保證各個(gè)小組既有思考型也有沉思型成員，既有成績(jī)好些也有成績(jī)差些的學(xué)生。
七、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式
小組評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、教師評(píng)價(jià)
