《LED灯控制》教学反思

一、教材与学生情况分析

本课是校本课程《STEM智能路灯设计》第三章《智能路灯控制》的第一课。教学内容以 “LED控制方式”为主线，涉及“选择”计算概念，声音传感器，抽象和模块化、测试和调试计算实践，培养学生从功能设计等不同角度设计LED，激发更多的创意。在之前的两个专题中，教材安排了《Arduino》、《闪烁LED》等内容，为本课的教学奠定了一定基础。这一节课的学习增加了传感器，通过对传感器采集的数值信息，完成光控LED、光控LED作品。

二、教学实践

在本次教学中，笔者主要通过以下四个环节来完成教学：路灯展示，引入新课；新知学习，脑力震荡；突破重点，解决疑惑；拓展提升，课堂总结。

（一）路灯展示，引入新课

首先，展示我校智能路灯模型，激发其探究欲望，同时抛出一个问题：这个路灯如何设计。请一位学生回答之前的问题。如果学生回答不出来，可以给学生一些提示，如“生活中你见到过哪些智能灯？”等。本环节的设计有利于教学的展开，也为后面学生的拓展应用做铺垫。

总结：我校智能路灯模型是通过外界光线的强弱、声音大小来自动控制的。

出示课题《LED灯控制》。

（二）新知学习，脑力震荡

（1）光线传感器

1）定义：光线传感器也称环境光线传感器，该传感器模块可以用来对环境光线的强度进行检测，我们使用的光线传感器如下图所示：

光线传感器属于模拟传感器，要接Arduino板卡的模拟口。

1. 接线：黑线接GND、红线接VCC、蓝线接模拟针脚。

（2）串口监视器

提问：我们如何知道光线传感器采集的光线值呢？引入“串口监视器”的教学。学生小组脑力震荡，自主探究，完成串口输出光线传感器的值。本环节注重引导学生对问题进行约简、抽象及模块化。

（三）突破重点，解决疑惑

经过上一环节的脑力震荡，学生迫切希望能够亲自设计出光控LED。教师先演示屏幕初始化事件的程序，然后向学生提出任务二：实现光线暗，LED亮；光线强LED灭。学生在教师的指引下完成任务。学生编写代码，不断测试和调试，观察是否实现效果，以深化对“选择结构”的理解。然后，笔者便提出本课题的最终作品要求即任务三：能否让我们的LED更智能一点呢？比如说光线越暗，LED越亮；光线越弱，LED越暗，甚至灭掉？让学生继续通过自主探究学习的形式完成。学生在调试程序时，会发现光线值和LED灯亮度需要映射，留给学生自主探究的空间和时间，让学生自由讨论，发散他们的思维，提出不同的解决方案，以便让学生更好地掌握测试和调试计算实践策略。如果学生未能解决问题，个别指导。

(四)拓展提升，课堂总结

学完本课题，为鼓励学生产生一些创意想法，笔者为学生提供了一个声音传感器、角度传感器、距离传感器、多个红绿蓝LED。让学生从功能设计出发进步探究不同的LED控制方式。

最后对本节课进行了总结，通过这节课的学习，我们初步了解了传感器、传感器的类型，能够正确使用光线传感器，掌握了串口的输出，并能根据传感器采集的数值进行相应的编程。STEM课程不仅仅是让大家掌握跨学科知识和技术，更希望大家在学习完课程后能够开发出更有创意、有生活意义的作品。

三、教学反思

本课教学重点是“选择”的内涵，传感器、测试和调试计算实践策略。从任务完成情况来看，全部学生完成了基础任务。对于拓展任务，许多学生利用课堂时间实现了创意想法。整个教学过程生动有趣，学生在做中学，提高了计算思维能力、创新能力。通过三个任务，学生自主发现“选择”这一概念，并修改原有设计。学生在调试中优化自己的方案设计，更好的表达自己的想法。最后通过体验他人的LED控制方式，学生进一步拓宽知识视野。

除此之外，笔者还总结了课堂教学中一些不足的地方。如留给学生展示自我成果的时间太少；课堂评价不到位，对课堂上学生及小组的学习活动，虽然也有评价，但明显存在评价简单化的倾向；对学生拓展的提示和引导过于详细，制约了学生思维的发散。希望在之后的教学中对这些地方逐步改进，以更好的组织课堂教学。