公开课——智能光控灯的设计与制作教案
课题
智能光控灯设计与制作
1课时
教学
目标
1.了解光照传感器的作用
2.理解“如果那么否则”指令
3.通过智能光控灯的分析和制作，掌握项目制作的一般过程
方法
任务驱动法、讲授法、演示法
重点
难点
重点：传感器在智能楼道灯中的应用，“如果那么否则”指令的理解和应用
难点：判断条件的确定
教学过程
设计意图
一、情境导入，激发兴趣
师：在开始上课之前，给大家看一张图片，请大家来说一说，这张图片存在的不合理的地方。你平常遇到过这种情况吗？这些情况有什么缺点？有没有想解决这个问题呢？
生：
师：那大家思考一下有没有办法解决这个问题呢？
二、新课讲授
师：那今天我们就用xding套件来制作一盏智能光控灯。首先我们来分析一下，如何让小灯感知天色暗了？
1.光照传感器原理介绍
我们来认识一下光照传感器，
大家看这张图片，红色框出的是光敏元件，我们通过它接收光信号，检测光照值。如果要知道具体的值，我们还需要什么设备？
师：光照传感器检测到光照值后传输给主控板，主控板再传输给显示屏。
师：下面，我们就来看看怎么让显示屏输出光照值。
2.测量不同情况下光照值
师：在硬件连接时，有几点要提醒大家，第一是，显示屏模块用白色线连在橙色的oled显示口，第二是，光照模块比较特殊，只能连在11口。下面来看一下指令的搭建。
师：在编写指令时，不要忘记加一条“使能串口通信的指令。（在讲指令时，界面切换到xding软件，）拖拽具体的指令讲解。
在下载程序之前，不要忘记打开主控板，连接串口，再下载。遗忘的同学可以参考锦囊1.
下面就请大家开始来测一下我们教室里现在的光照值，并把它记录在活动单上。
生：学生开始操作，在活动单上记录当前教室里的光照值。
师：提醒学生显示屏指令要想用，要加一句使能串口通信，根据学生情况，请学生回答教室里的光照值。
师：巡视学生搭建情况，记录学生错误点。
师：好，大家停下手中的操作，成功测出教室光照值的小组举手，很好。大家都成功了。哪一小组来说一说现在教室里的光照值多少？
下面我们再来做个实验（关灯），请学生回答当前光照值。我们将光敏元件完全遮挡，会怎样？请将结果记录在活动单上。
师：刚才通过大家努力，已经成功测出了不同情况下的光照值，那大家再想一想，小灯要如何根据不同的光照值来判断是亮还是灭呢？
3.光控灯介绍和制作
师:今天给大家介绍一条新指令，“如果那么否则”，我们在这条指令的菱形框中放入判断条件，在后面写上满足条件时发生的事，在否则后面写上不满足条件时发生的事。给大家举个例子，如果超速，那么就减速，否则正常行驶。
下面就请大家仿照着这个例子，在活动单上，用自然语言把小灯亮灭的情况写一写。
生：学生在活动单上用自己的语言描述。
师：教师巡视，请学生回答。
师：刚才这位同学说的很对，那在xding软件里面，不能直接识别自然语言，我们需要用判断符号“>、<”将判断条件进一步明确。
以超速的例子讲解，如果速度>限定值，那么减速，否则正常行驶。在不同的情况下，比如你开车进入小区时，限速20，那这个规定值就是20，经过学校时限速30，那这个规定值就会是30，
那这里光照值是多少呢？
在真实的环境下，我们需要到实地去测量记录各个时段的的光照值，然后根据实际情况确定这个值，由于条件限制，我们就用刚才遮挡光敏元件测出的光照值来模拟天黑的情况，下面，大家先在活动单将判断条件进一步明确，然后在主控板上加一盏小灯，制作智能光控灯。
生：开始尝试制作。
师：教师巡视，看学生完成情况，挑选一组学生的作品。
师：好，请大家停下手中的操作，成功的小组请举手，很好。下面，我们请小组来给大家展示一下他们做的智能光控灯。
生：小组展示（先让学生展示最终效果，此时可以黑屏，让其他学生保持安静，当要看学生的代码时，再演示学生的屏幕。
师：刚才没有成功制作出的小组，请你们再修改完善。已经成功制作出光控灯的小组，请你们讨论一下，光控灯是解决我们楼道昏暗的最佳方案吗，还有哪里需要改进的地方。一会儿请小组来汇报。
生：小组讨论、汇报
4.拓展
师：这几位同学都提到了，晚上没人经过的时候，灯亮着会浪费电，那要怎么判断有人经过呢？老师这里给大家提供了声音传感器，我们可以通过声音大小来判断有没有人，那么光照值和声音这两个条件要同时发生，灯才会亮，在软件里，连接两个条件的有“且”和“或”，它们的区别是。所以这里用“且”来连接，表示只有当两个条件同时满足时，才会执行那么后面的语句。
请大家按照测光照值的方法，先测出现在环境声音大小，确定声音大小的判断条件，然后结合光照值的条件来将光控灯设计的更加合理。
教师巡视，根据学生完成情况，挑选成功制作的小组展示。
生：学生展示，然后讲一讲如何确定判断条件的
三、课堂小结
今天我们从楼道太暗的实际问题出发，通过分析，确立了初步方案，展开了设计和制作，做的快的小组结合实际情况，对项目进行了测试和优化。下面，请同学来谈一谈你学完这节课的感受。
由此看来，大家在日常生活中，要做一个有心人，要善于发现问题，并尝试着利用自己学习的知识去解决。，在不断的尝试和探索中，找到问题的解决方法。
以生活化的情境引发学生思考，引导学生发现生活中的问题，激发学生解决问题的兴趣和求知欲。
先带领学生分析整个项目的制作过程。
在开始制作项目之前，让学生了解光照传感器的原理。
将智能光控灯项目制作拆分成几个简单的小任务，先学会使用显示屏测教室光照值。
学生在动手操作的过程中，掌握硬件连接方法和程序搭建的过程。
在测量不同条件下光照值的过程中，学生进一步掌握光照传感器和显示屏的使用。
通过自然语言的描述，让学生了解判断条件的使用。
结合“超速”的例子，让学生理解在xding程序中，代码表示方法。
学生在操作过程中，验证自己写的判断条件，在尝试中制作出智能光控灯。
通过学生的汇报展示，让没有成功的小组明确自己设计不合理的地方。
引发学生进一步思考光控灯的改进方案。
学有余力的学生制作光控灯升级版。在探索的过程中理解“且”的用法。