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第19课《点亮LED小灯》教学设计
课题 点亮LED小灯 单元 第七单元 学科 小学综合实践活动 年级 六年级下
学习目标 价值体认：通过了解LED灯的特点，了解用编程控制LED小灯所需设备与材料。合理利用科技与资源，意识到资源以及对人类的价值，珍惜资源。责任担当：团队成员都有责任认识编程语言，学习用程序代码控制LED小灯。在团队合作中，每个成员需要承担自己的角色，以确保整个项目的成功完成。问题解决：在活动中可能会面临对程序代码不认识的情况，需要查找资料，团队合作，共同找到解决问题的合理方案。创意物化：想象一个简单的电器可以用程序来控制，以此来表现自己的创新想法，查阅书籍或者询问老师，从而促进创新思维和个人或团队协作能力的发展。
重点 了解LED灯、编程点亮LED灯的设备和材料、动手点亮LED灯。
难点 在活动中可能会面临编程代码知识不够，不知道如何正确地用程序代码点亮LED灯，以及研究不透彻等问题，能在老师帮助下解决以上问题。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第19课 《点亮LED小灯》板书课题。视频导入：《点亮LED小灯》导语：生活中，开关用来控制电路的接通和断开、信号的连接或关闭，其中用得最多的是对各种灯的控制。我们看到舞台上，灯光交错，美轮美奂，这里有开关的功劳。但这并不是我们通常使用的开关，往往需要通过编写程序来控制。现在，我们来尝试通过编写程序点亮LED小灯吧！ 听教师讲解，同时发明LED灯的视频。 通过问题带领大家一起思考，引入教学内容。
讲授新课 一、问题小推车1、收集资料，什么是LED灯LED灯，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。2、LED灯有什么特别之处LED光源发光效率高。LED光源耗电量少。LED灯有节能效果。二、了解设备与材料查一查—— 查找资料后我们了解到，要通过编程点亮一盏LED小灯需要以下这些设备和材料：序号材料或设备实物图功能1电脑编写、调试程序。2Arduino UNO板开源微控制器开发板。3面包板电子电路的组装、调试和训练。4电阻限制电流的大小。5LED小灯产生光。6元器件连接线连接设备、数据传输。7UNO板与电脑的连接线供电、程序下载和数据通讯。三、动手制作 做一做——点亮LED小灯（1）打开Arduino官方网站，下载相关软件并安装。（2）按照连接图，完成器材连接。（3）使用UNO板与电脑的连接线，将UNO板与电脑相连，将程序写入UNO板。你就会看到面包板的小灯亮起。注意事项：（1）面包板上，同一列中的5个插孔是互相连通的，而列和列之间以及凹槽上下部分是不连通的。（2）元器件引脚或导线头要沿面包板的版面垂直方向插入方孔。（3）LED小灯的长脚为正极，短脚为负极。参考代码：//loop中的代码会循环执行，直到断电Void loop(){digitalWrite(8,HIGH);//将8号引脚电压设为高}//loop中的代码会循环执行，直到断电Void loop(){digitalWrite(8,HIGH);//将8号引脚电压设为高}四、制作交通信号灯试一试——交通信号灯上的红灯、绿灯不停地亮灭、灯交替亮起的时长还有一定的规律。我们按照下面的连接图也来模拟搭建一个交通信号灯试试吧。可以向信息技术老师咨询如何编写程序代码，控制灯亮的时长。代码参考：// 定义 LED 引脚int ledPin = 9;void setup() { // 初始化 LED 引脚为输出模式 pinMode(ledPin,OUTPUT);}void loop() { // 将 LED 亮度设置为占空比为 50% analogWrite(ledPin, 128); // 0-255 之间的值，128 为50% // 等待 1 秒钟 delay(1000); // 将 LED 关闭 analogWrite(ledPin, 0); // 等待 1 秒钟 delay(1000);}五、总结与交流说一说——在班上交流总结各小组在制作过程中遇到的问题和解决方法，并做好记录。问题1：程序代码上传到UNO板时显示出错。解决办法：点击软件菜单中的工具窗口，检查是否选择了正确的端口。检查程序代码是否有错误，程序中的语句都应以英文状态下的分号结尾。问题2：程序代码上传后，LED小灯没有点亮。解决办法：LED小灯有正、负极之分，检查是否接反。电阻的阻值太大，导致流入LED小灯的电流大小，可以换一个电阻较小的电阻试试。为LED小灯供电的正极引脚应该要和程序中的引脚保持一致，否则小灯也不能被点亮。六、学习单学一学——通过实践探索和案例学习，我了解了一些程序编程函数的作用:程序代码功能说明作用Setup(){}用于初始化Arduino板和变量。设置引脚的输入输出模式，以及其他初始化操作。loop(){}是Arduino板上的主程序循环函数。用于控制Arduino板的运行。digitalWrite(8,HIGH)输出电压为5V。输出电压为5V用于控制外围设备或传感器的操作。#define Pot A0定义了一个宏。模拟输入引脚。pinMode（）设置引脚的输入或输出模式。读取连接到该引脚的模拟传感器的值。analogRead(Pot)用于模拟引脚读取模拟传感器的值。读取电压值。map（PotBuffer,0,1023,0,255）将一个范围内的数字映射到另一个范围。控制输出设备（如LED）的范围。涂一涂——在本次设计、制作过程中，我们小组表现如何？根据小组成员的表现涂星星。（1）主动查阅资料，了解编程知识和案例，学习编程语言。（2）充分交流和讨论，完成了小灯的器件搭建和程序编写。（3）遇到问题能积极思考，查阅资料寻找解决方案。（4）总结交流时认真记录，提出想法和合理的解决方法。七、知识拓展为什么要用编程控制小灯：1、灵活性：通过编程控制LED小灯，可以根据需求改变LED的亮度、颜色、闪烁频率等，实现各种视觉效果，提升用户体验。2、自动化：通过编程控制LED小灯，可以实现自动化控制，例如根据传感器数据来控制LED的状态，实现智能化的功能，如自动调节灯光亮度。3、教育和学习：通过编程控制LED小灯可以帮助学习者理解基本的电子原理和编程概念，是学习Arduino、树莓派等开发板的入门项目之一。八、活动无限1、学校的创客社团需要一个属于自己的标志，欢迎每位同学参与设计、投稿。最后将由全校同学投票选择最喜欢的设计，作为社团标志，并用3D打印技术制成徽章给社团的每位同学佩戴哦！3D打印徽章：打开3 done软件,鼠标点击“视图导航”图标，把视图模式调整成“上” 调整视图，并适当放大。制作自己想要的图形。2、夜晚，户外广告牌上，我们经常可以看到很多闪耀的小灯，如果还采用传统的程序书写方法，程序就会很长。我们可以采取“数组”这个新的概念来简化这个过程。你可以搜集资料了解“数组”，再试着做一做。数组：是一种用来存储和处理多个相同类型的数据的数据类型。 它由一系列的元素（elements）组成，每个元素占用相同的内存空间。 数组的元素可以通过一个索引号（index）来访问，索引号从0开始，到数组的长度（length）减1结束。 讨论问题小推车的问题。完成用编程点亮LED的资料搜集。动手操作，点亮LED灯。完成模拟搭建交通信号灯并编写程序代码。进行展示与交流。共同解决问题。完成学习单内容。学习知识拓展。进行活动无限内容思考和学习。 了解本课的学习内容，初步思考课堂任务。引导学生从图片中寻找相关信息内容。培养信息搜集的能力。引导学生完成参考程序代码，动手点亮LED灯。培养学生动手操作的能力。引导学生学以致用，发挥创新创造能力。培养学生的总结和语言表达能力。培养学生的课堂学习和自我评价的能力。培养知识拓展的学习能力。引导学生完成活动无限的内容，强化课堂所学知识和相关知识的探讨。
课堂练习 1、说一说你知道的编程语言有哪些？ 完成课堂练习 巩固课堂知识
课堂小结 到点亮LED小灯①了解设备与材料；②编程控制LED小灯；③编程问题交流；④小组表现评价。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 想一想，你还会写程序代码来控制什么？任学程序代码有哪些好处？ 布置作业 拓展学生的学习能力
板书 观看板书 强调教学重点内容
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第19课 点亮LED小灯
实
践
活
动
【沪科版+黔科版】六年级下册
内容总览
学习目标
01
新知导入
02
跟我来
03
学习单
04
课堂总结
05
课后作业
06
目录
08
星星榜
07
板书设计
学习目标
价值体认：通过了解LED灯的特点，了解用编程控制LED小灯所需设备与材料。合理利用科技与资源，意识到资源以及对人类的价值，珍惜资源。
责任担当：团队成员都有责任认识编程语言，学习用程序代码控制LED小灯。在团队合作中，每个成员需要承担自己的角色，以确保整个项目的成功完成。
问题解决：在活动中可能会面临对程序代码不认识的情况，需要查找资料，团队合作，共同找到解决问题的合理方案。
创意物化：想象一个简单的电器可以用程序来控制，以此来表现自己的创新想法，查阅书籍或者询问老师，从而促进创新思维和个人或团队协作能力的发展。
新知导入
新知导入
生活中，开关用来控制电路的接通和断开、信号的连接或关闭，其中用得最多的是对各种灯的控制。我们看到舞台上，灯光交错，美轮美奂，这里有开关的功劳。但这并不是我们通常使用的开关，往往需要通过编写程序来控制。现在，我们来尝试通过编写程序点亮LED小灯吧！
新知引入
问
题
小
推
车
收集资料，什么是LED灯？
LED灯有什么特别之处？
新知引入
收集资料，什么是LED灯？
LED灯，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
新知引入
LED灯有什么特别之处？
LED光源发光效率高。
LED光源耗电量少。
LED灯有节能效果。
新知讲解
了解设备与材料
查一查
查找资料后我们了解到，要通过编程点亮一盏LED小灯需要以下这些设备和材料：
序号 材料或设备 实物图 功能
1 电脑 编写、调试程序。
新知讲解
了解设备与材料
查一查
查找资料后我们了解到，要通过编程点亮一盏LED小灯需要以下这些设备和材料：
序号 材料或设备 实物图 功能
2 Arduino UNO板 开源微控制器开发板。
新知讲解
了解设备与材料
查一查
查找资料后我们了解到，要通过编程点亮一盏LED小灯需要以下这些设备和材料：
序号 材料或设备 实物图 功能
3 面包板 电子电路的组装、调试和训练。
4 电阻 限制电流的大小。
新知讲解
了解设备与材料
查一查
查找资料后我们了解到，要通过编程点亮一盏LED小灯需要以下这些设备和材料：
序号 材料或设备 实物图 功能
5 LED小灯 产生光。
6 元器件连接线 连接设备、数据传输。
新知讲解
了解设备与材料
查一查
查找资料后我们了解到，要通过编程点亮一盏LED小灯需要以下这些设备和材料：
序号 材料或设备 实物图 功能
7 UNO板与电脑的连接线 供电、程序下载和数据通讯。
新知讲解
动手制作
做一做
1、打开Arduino官方网站，下载相关软件并安装。
新知讲解
动手制作
做一做
2、按照连接图，完成器材连接。
新知讲解
动手制作
做一做
3、使用UNO板与电脑的连接线，将UNO板与电脑相连，将程序写入UNO板。你就会看到面包板的小灯亮起。
新知讲解
动手制作
做一做
注意事项：
面包板上，同一列中的5个插孔是互相连通的，而列和列之间以及凹槽上下部分是不连通的。
元器件引脚或导线头要沿面包板的版面垂直方向插入方孔。
LED小灯的长脚为正极，短脚为负极。
新知讲解
动手制作
做一做
参考代码：
//通电后setup执行一次，然后执行loop void setup(){
pinMode(8,OUTPUT);
//将8号引脚设为输出
}
新知讲解
动手制作
做一做
参考代码：
//loop中的代码会循环执行，直到断电
Void loop(){
digitalWrite(8,HIGH);
//将8号引脚电压设为高
}
新知讲解
动手制作
想一想
如何点亮两盏LED小灯 串联和并联的电路有什么不同？
连接方式：在并联电路中，电子元件是并排连接的，而在串联电路中，电子元件是依次连接的。
电流和电压：在并联电路中，电流分流，每个元件都接收相同的电压，而在串联电路中，电流是相同的，但电压会分压。
新知讲解
制作交通信号灯
试一试
交通信号灯上的红灯、绿灯不停地亮灭、灯交替亮起的时长还有一定的规律。我们按照下面的连接图也来模拟搭建一个交通信号灯试试吧。
交通信号灯连接图
可以向信息技术老师咨询如何编写程序代码，控制灯亮的时长。
新知讲解
制作交通信号灯
试一试
教育和学习：
代码参考：
// 定义 LED 引脚
int ledPin = 9;
void setup() {
// 初始化 LED 引脚为输出模式 pinMode(ledPin,OUTPUT);}
void loop() {
新知讲解
制作交通信号灯
试一试
教育和学习：
// 将 LED 亮度设置为占空比为 50%
analogWrite(ledPin, 128); // 0-255 之间的值，128 为50%
// 等待 1 秒钟
delay(1000);
// 将 LED 关闭
analogWrite(ledPin, 0);
// 等待 1 秒钟
delay(1000);}
新知讲解
总结与交流
说一说
在班上交流总结各小组在制作过程中遇到的问题和解决方法，并做好记录。
问题1：程序代码上传到UNO板时显示出错。
解决办法：
点击软件菜单中的工具窗口，检查是否选择了正确的端口。
检查程序代码是否有错误，程序中的语句都应以英文状态下的分号结尾。
新知讲解
总结与交流
说一说
问题2：程序代码上传后，LED小灯没有点亮。
解决办法：
LED小灯有正、负极之分，检查是否接反。
电阻的阻值太大，导致流入LED小灯的电流大小，可以换一个电阻较小的电阻试试。
为LED小灯供电的正极引脚应该要和程序中的引脚保持一致，否则小灯也不能被点亮。
新知讲解
技术要点
学习单
通过实践探索和案例学习，我了解了一些程序编程函数的作用:
学一学
程序代码 功能说明 作用
Setup() { } 用于初始化Arduino板和变量。 设置引脚的输入输出模式，以及其他初始化操作。
loop() { } 是Arduino板上的主程序循环函数。 用于控制Arduino板的运行。
新知讲解
技术要点
学习单
通过实践探索和案例学习，我了解了一些程序编程函数的作用:
学一学
程序代码 功能说明 作用
digitalWrite(8,HIGH) 输出电压为5V。 输出电压为5V用于控制外围设备或传感器的操作。
#define Pot A0 定义了一个宏。 模拟输入引脚。
pinMode（） 设置引脚的输入或输出模式。 读取连接到该引脚的模拟传感器的值。
新知讲解
技术要点
学习单
通过实践探索和案例学习，我了解了一些程序编程函数的作用:
学一学
程序代码 功能说明 作用
analogRead(Pot) 用于模拟引脚读取模拟传感器的值。 读取电压值。
map（PotBuffer,0,1023,0,255） 将一个范围内的数字映射到另一个范围。 控制输出设备（如LED）的范围。
新知讲解
技术要点
学习单
在本次设计、制作过程中，我们小组表现如何？根据小组成员的表现涂星星。
涂一涂
主动查阅资料，了解编程知识和案例，学习编程语言。
充分交流和讨论，完成了小灯的器件搭建和程序编写。
遇到问题能积极思考，查阅资料寻找解决方案。
总结交流时认真记录，提出想法和合理的解决方法。
知识拓展
为什么要用编程控制小灯
灵活性：
通过编程控制LED小灯，可以根据需求改变LED的亮度、颜色、闪烁频率等，实现各种视觉效果，提升用户体验。
知识拓展
为什么要用编程控制小灯
自动化：
通过编程控制LED小灯，可以实现自动化控制，例如根据传感器数据来控制LED的状态，实现智能化的功能，如自动调节灯光亮度。
知识拓展
为什么要用编程控制小灯
教育和学习：
通过编程控制LED小灯可以帮助学习者理解基本的电子原理和编程概念，是学习Arduino、树莓派等开发板的入门项目之一。
课堂练习
1、说一说你知道的编程语言有哪些？
如C、C++、Java、Python、JavaScript、Go、PHP、C#、SQL、Scala 等。 C语言是一种较早的程序设计语言，诞生于1972年的贝尔实验室。1972 年，Dennis Ritchie 设计了C语言，它继承了B语言的许多思想，并加入了数据类型的概念及其他特性。 尽管C 语言是与 UNIX 操作系统一起被开发出来的，但它不只支持UNIX。 C是一种通用（广泛可用）的编程语言。
活动无限
1、学校的创客社团需要一个属于自己的标志，欢迎每位同学参与设计、投稿。最后将由全校同学投票选择最喜欢的设计，作为社团标志，并用3D打印技术制成徽章给社团的每位同学佩戴哦！
活动无限
徽章展示
3D打印徽章：
1、打开3 done软件,鼠标点击“视图导航”图标，把视图模式调整成“上” 调整视图，并适当放大。
2、制作自己想要的图形。
活动无限
2、夜晚，户外广告牌上，我们经常可以看到很多闪耀的小灯，如果还采用传统的程序书写方法，程序就会很长。我们可以采取“数组”这个新的概念来简化这个过程。你可以搜集资料了解“数组”，再试着做一做。
数组：是一种用来存储和处理多个相同类型的数据的数据类型。 它由一系列的元素（elements）组成，每个元素占用相同的内存空间。 数组的元素可以通过一个索引号（index）来访问，索引号从0开始，到数组的长度（length）减1结束。
课堂总结
点亮LED小灯
1
了解设备与材料
2
编程控制LED小灯
3
编程问题交流
4
小组表现评价
板书设计
点亮LED小灯
跟我来
了解设备与材料
编程控制LED小灯
学习单
编程问题交流
小组表现评价
作业布置
1、想一想，你还会写程序代码来控制什么？
作业布置
2、学程序代码有哪些好处？
拥有把想法转化成应用的魔法，做为一个程序员，最有成就感的一件事情就是能把一些想法，一些有趣的点子通过编程把它们转化为应用。一个可以操作、可以体验和可以帮助很多人的应用。但是如果我们不懂编程，我们就只能找技术来帮助你实现。
谢谢
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