教科版2024-八年级上册信息科技 第1课 LED小灯闪烁 教案+课件+同步练习

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教科版2024-八年级上册信息科技 第1课 LED小灯闪烁 教案+课件+同步练习

资源简介

第二单元第一课:LED灯闪烁-练习题
一、教学重难点提炼(命题依据)
教学重点:
主控板的基本结构与LED灯的连接方式;
图形化编程控制LED闪烁的流程与功能模块。
教学难点:
理解图形化程序中条件判断与循环模块的作用;
掌握按钮与LED控制逻辑的对应关系。
二、选择题(5道:易2 + 中2 + 难1)
【易 1】
1. LED灯的长脚通常连接到哪一个接口?
A. 主控板的GND
B. 主控板的P0或其他数字引脚
C. USB接口
D. 电源插口
正确答案:B
解析:LED灯长脚为正极,应连接到数字引脚如P0等,以便主控板控制。
【易 2】
2. 若LED灯接反(正负极接错),会出现什么情况?
A. 闪烁更快
B. 灯损坏烧毁
C. 不亮
D. 会一直亮着
正确答案:C
解析:LED有方向性,接反后电流无法流通,导致灯不亮。
【中 1】
3. 以下哪一个模块可以用于判断是否按下了按钮 A?
A. “显示字符串”模块
B. “当按钮 A 被按下”模块
C. “重复执行”模块
D. “播放音调”模块
正确答案:B
解析:此模块用于设置触发事件,是控制结构的关键部分。
【中 2】
4. 为了让LED灯实现“闪烁”效果,程序中应加入哪一类模块?
A. 循环模块与延时模块
B. 语音播放模块
C. 数学运算模块
D. 温度感应模块
正确答案:A
解析:闪烁需要“亮—灭—亮—灭”不断重复,需要循环和延时控制。
【难 1】
5. 若按下A灯闪烁,按下B灯熄灭,在图形化程序中应包含哪些核心模块组合?
A. 判断 + 循环 + 延时
B. 变量 + 运算 + 输出
C. 广播 + 接收 + 动作
D. 克隆 + 切换背景 + 音效
正确答案:A
解析:判断哪个按钮被按下,执行循环闪烁命令,并延时以实现“闪”与“灭”的视觉效果。
三、判断题(5道,含解析)
【判断 1】
1. 主控板必须使用USB数据线连接到电脑才能下载程序。
正确
解析:USB连接既传输数据,又供电,是程序上传的必要方式。
【判断 2】
2. LED灯的两只脚随便接哪一个引脚都可以。
错误
解析:LED有极性,长脚(正极)要接P0,短脚(负极)接GND,否则不亮或损坏。
【判断 3】
3. 图形化编程软件可以用积木模块实现控制LED灯的程序设计。
正确
解析:教材中使用图形化编程控制LED,积木模块结构清晰易学。
【判断 4】
4. 主控板只能控制一个LED灯,不能控制多个设备。
错误
解析:主控板可控制多个输入输出设备,不局限于一个LED灯。
【判断 5】
5. 控制LED灯闪烁的核心,是程序逻辑的判断与循环结构。
正确
解析:通过条件判断“是否按下A键”进入循环,再用“延时”实现闪烁,是控制核心。(共14张PPT)
第二单元 第一课:LED灯闪烁
图形化编程控制 LED 灯实验
教学目标
掌握LED灯工作原理和引脚连接方法
理解其在物联网控制系统中的作用
掌握主控板与LED连接方式
能独立完成LED灯闪烁控制程序设计与调试
培养学生编程思维与动手能力
提升数字化学习与信息社会素养,增强责任意识
本课程突出四大核心素养:信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任
情境导入:生活中的"闪烁灯"
思考问题:
这些小灯是怎么"动"起来的?
它们是由什么控制的?
我们能不能自己"做一个"?
这些闪烁的灯光在我们的日常生活中随处可见,它们承担着警示、提醒和指示的重要功能。今天,我们将学习如何通过编程来控制LED灯的闪烁。
探索:主控板
主控板是物联网设备的核心“大脑”,负责连接和控制各种输入设备(如传感器)和输出设备(如LED灯)。通过简单的编程,主控板能让这些硬件协同工作,实现智能化的互联功能。
认识主控板
主控板是控制"核心",相当于一个微型计算机,具有以下特点:
能够存储和运行程序
通过引脚与外部设备通信
可以接收输入并控制输出设备
常见接口:
数字引脚(如P0、P1)
GND(接地)
USB接口(连接电脑)
电源接口
实验准备与任务目标
【任务目标】:实现按钮控制 LED 的开关与闪烁功能
按钮
控制功能
A 按钮
小灯闪烁(循环)
B 按钮
小灯熄灭(关闭)
准备工作:确保所有硬件连接正确,主控板通过USB连接到电脑,LED灯长脚连接到P0引脚,短脚连接到GND。
流程图设计思维
开始
按下按钮?

结束


LED灯闪烁
图形化编程模块讲解
事件触发模块
"当按钮 A 被按下"
"当按钮 B 被按下"
循环控制模块
"重复执行"
引脚控制模块
"设置引脚P0高电平"(点亮)
"设置引脚P0低电平"(熄灭)
时间控制模块
"延时(ms)"
物联网实验流程
准备硬件
主控板、USB连接线、LED灯、杜邦线、小面包板
连接设备
将LED接入主控板 P0 与 GND 引脚
编写程序
使用图形化编程软件,添加按钮控制、循环、延时模块
调试运行
连接电脑上传程序,观察LED灯工作状态
实践操作指导
常见问题提示:
引脚接错会导致LED不亮
延时设定太短会使闪烁过快难以观察
延时设定太长会使反应迟缓
忘记设置低电平会导致LED一直亮不会闪烁
课堂小检测
1
LED的长脚应连接主控板的哪个引脚?
A. GND
B. P0
C. USB
D. P1
【正确答案:B】
2
要实现LED灯闪烁效果,程序中必须包含的模块是?
A. 只需高电平模块
B. 高电平和低电平模块
C. 高电平、低电平和延时模块
D. 只需延时模块
【正确答案:C】
3
如果想让LED闪烁得更快,应该如何调整程序?
A. 增加延时时间
B. 减少延时时间
C. 增加循环次数
D. 减少循环次数
【正确答案:B】
拓展延伸任务
创意拓展方向:
如果加入蜂鸣器,可以实现"灯光+声音报警器"
如果加入红外传感器,可以做"人来灯亮"的系统
如果扩展多个灯,可以做"流水灯效果"
这些拓展应用将在后续课程中逐步学习,为物联网项目
课打下基础。
思考:你能想到LED灯在日常生活中的其他应用场景吗?这些应用如何改善我们的生活?
本课小结
主控板
控制器,连接设备,运行程序
LED连接方式
P0 长脚(正极)
GND 短脚(负极)
程序逻辑
按钮 → 判断 → 循环闪烁/熄灭
实验流程
准备硬件 → 连接硬件 → 编写程序→ 调试运行
通过本节课的学习,我们掌握了LED灯的基本工作原理,学会了如何通过图形化编程控制LED灯的闪烁,为后续更复杂的物联网应用打下了基础。
课后作业
1
交替闪烁设计
设计一段能控制两个LED交替闪烁的程序,并写出控制流程图
2
实验视频记录
拍摄一段LED闪烁控制小视频,上传至班级平台
3
预习下一课
预习下一节课:蜂鸣器控制与报警设计教学教案设计
总第 05 课时
课 题 名 称 LED灯闪烁
学习目标 (包含学科核心素养) 掌握LED灯工作原理和引脚连接方法,能通过图示理解其正负极连接方式与电路控制方式。(信息意识) 能使用开源图形化编程软件设计LED闪烁程序,并完成与硬件的正确连接与调试操作。(计算思维、数字化学习) 理解单片机控制下电子元件的工作逻辑,增强编程控制意识,培养创新与信息社会责任感。(信息社会责任)
问 题 类 型 学生问题 为什么LED灯有正负极之分?接错会怎样? 怎样让LED灯“闪烁”起来?是电路决定,还是程序控制? LED闪烁的频率和时间能不能自己设计和修改?
学科问题 LED灯是如何工作的?其与单片机控制有怎样的连接关系? 如何用图形化编程实现控制LED灯闪烁?代码逻辑和电路连接有怎样的匹配? 在实际项目中,LED控制能实现哪些功能?这对智慧硬件有何意义?
教师问题 1.如果想控制LED按照不同时间间隔闪烁,我们该在程序中修改哪里?这背后的逻辑是什么? 2.仅靠电路能否控制LED有规律闪烁?为什么一定需要单片机程序参与?
问题系统 (星号标出核心问题) 1.1.LED灯是如何工作的?其与单片机控制有怎样的连接关系? 2.如何用图形化编程实现控制LED灯闪烁?代码逻辑和电路连接有怎样的匹配? 3.在实际项目中,LED控制能实现哪些功能?这对智慧硬件有何意义?
问题探究流程 导(问题引导)、学(自主探究)、探(合作探究)、测(课堂检测)、拓(知识拓展)
导(问题引导): 播放短视频展示动画:日常生活中“警报灯”闪烁的场景(如楼道火警、汽车尾灯闪烁报警等)。 引导提问(学生问题): 这些闪烁的小灯是怎么控制的? 能不能用我们手里的主控板自己设计一个会闪的小灯? 用按钮控制灯光开关,靠的是电路,还是程序? 总结:今天,我们就来体验一个完整的物联网实验流程——通过主控板让LED灯“会闪”,实现警报呼叫器的核心功能之一。 学(自主探究): 学习任务一:观察主控板,完成结构识别表 教师投影【主控板结构图】,学生结合实物板,完成识别: 部件名称 作用 是否找到该接口USB接口连接电脑上传程序 数字引脚(P0)控制输出设备如LED灯 GND端口接地端口,闭合回路电源接口给外部模块供电
成果呈现方式:学生填写、组内讨论、教师指点 学习任务任务二:观看微课,总结LED实验“五步流程” 播放微课《LED灯闪烁控制实验五步法》,或教师演示代替微课。 任务:请根据观察或视频,总结出LED控制实验五个关键步骤,并写在学习单中。 参考模板(学生填空): 准备__________、和 将LED灯的长脚接__________,短脚接__________ 用__________线连接主控板和电脑 在图形化编程软件中编写__________程序 将程序下载至主控板,观察__________ 成果呈现方式:学习单记录+抽查分享+教师板书归纳 探(合作探究): 探究任务主题: 【任务一】:完成“控制逻辑图”绘制任务 根据教材提供的功能描述或流程图提示,小组绘制。 【任务二】:小组合作完成“LED控制实验” 小组分工(建议): 组员角色 任务描述硬件工程师 按照图示完成LED与主控板连接编程工程师 在图形化编程软件中搭建功能模块程序调试员 下载程序到主控板并调试运行效果演示员 演示控制效果并向全班解释控制逻辑流程图
实践操作要求: 使用图形化编程软件,实现如下功能: 按钮A → 控制LED闪烁(使用循环、延时模块) 按钮B → 控制LED熄灭(设置引脚为低电平) 成果展示:每组演示“控制功能+逻辑解释”,教师点评、全班互评 四(课堂检测): 判断题:主控板接入电脑使用的是USB接口。(√) 操作:控制LED灯的闪烁 五、拓(知识拓展): 教师展示一些日常生活中的“灯光警报器”应用场景,如: 老人呼叫器(按键+闪灯) 火灾报警系统(温度+闪灯+蜂鸣器) 自动照明系统(红外+LED) 引导学生思考: 如果加入蜂鸣器和屏幕,还能实现什么功能? 如何将我们的闪烁灯,变成一个真正的“报警器”? 激发学生自主设计兴趣,为后续章节埋下伏笔
板 书 设 计 LED灯闪烁
一、物联网实验三要素 输入设备(按钮) 输出设备(LED灯) 控制核心(主控板) 二、实验流程 → 准备硬件 → 连接设备 → 编写程序 → 运行调试 三、核心功能实现 → 按钮A → 小灯闪烁 → 按钮B → 小灯熄灭 四、编程关键点 → 条件判断 → 循环控制 → 引脚连接
教 学 反 思
1.结构化引导:学生对主控板的软硬件结构较为陌生,教师应提供实物讲解与板书图示双重辅助。 2.编程引导逐步细化:图形化程序积木虽直观,但学生可能不理解其背后的“逻辑”,建议结合流程图做思维过渡。 3.合作实践要有明确分工:建议每组设定“连接员”“编程员”“讲解员”,提高课堂效率与参与度。 4.突出知识迁移意识:通过拓展环节,初步引导学生思考“编程+硬件=智能系统”的物联网设计逻辑。
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