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第三单元 《任务二 程序软件应用》教学设计
课题 任务二 程序软件应用 单元 第三单元 学科 劳动技术 年级 八年级
核心素 养目标 劳动观念：认识图形化编程与智能灯光控制技术的生活应用，感受科技劳动的价值，初步树立编程技术职业认知与科创劳动观念。 劳动能力：掌握Mixly图形化编程基本操作，学会点阵屏程序编写、硬件接线、程序上传与调试，具备简单智能灯光控制的实操能力。 劳动习惯和品质：严格遵守编程规范与电路接线步骤，有序完成编程、搭电路、调试、上传全过程，养成严谨、规范、认真的科创劳动品质。 劳动精神：编程调试中专注耐心、不惧失败、反复排查问题，形成坚持不懈、勇于尝试、敢于创新的劳动精神。
教学重点 掌握Mixly图形化编程的基础方法，熟练完成8×8点阵LED硬件接线、程序编写与上传运行。
教学难点 准确对应硬件引脚接线，排查程序上传失败、屏幕不显示等故障，理解程序逻辑与硬件控制的对应关系。
教学准备 多媒体课件、安装好Mixly图形化编程软件的电脑；硬件准备：UNO开发板、8×8点阵LED模块、USB数据线、杜邦线。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 一、新知引入（劳动情境） 师：同学们，夜晚的城市灯火璀璨，随处可见动态变化、色彩绚丽的LED灯牌、广告屏幕和氛围灯光，非常美观。大家平时欣赏这些灯光效果的时候，有没有好奇过它们是怎么实现闪烁、变换图案和动画效果的？ 师：很多同学都被炫酷的灯光效果吸引，心中产生了疑问，正如这位同学所说——学生1：大街上那些五彩缤纷的LED灯牌好酷，尤其是到了晚上，闪烁的灯牌让整座城市仿佛变成了电影里的未来城市，它们是怎么实现的呢？ 师：这个问题非常贴近我们的生活！绚丽的动态灯光并不是自动形成的，而是依靠科技手段控制的，哪位同学知道其中的原理呢？ 师：这位同学回答得非常准确！学生2：我们可以通过编程软件实现对它们的控制，使那些LED灯牌不仅颜色鲜艳，有些还能显示视频和动画，绚丽夺目。 师：没错！绚丽的LED动态效果，核心就是编程控制硬件。今天我们就学习Mixly图形化编程软件，不用复杂代码，通过拖拽模块编写程序，搭配点阵LED硬件，亲手实现图案显示、灯光延时变化，体验编程操控智能设备的乐趣，感受智能科技带给生活的美好改变！ 二、劳动目标 ◆学会使用Mixly图形化编程工具进行基础编程。 ◆了解如何将传感器与UNO开发板相连接，完成8×8点阵LED模块传感器显示图形的操作。 ◆在实践中感受新技术给生活带来的改变。 根据劳动情境认识本课劳动目标并且思考五彩缤纷的灯光是如何实现的。 培养学生的观察力和创造力，激发他们对劳动与生活的热爱和表达欲望。
讲授新课 一、劳动准备 1.劳动知识 Mixly图形化编程工具是专门为编程教育者和硬件编程爱好者设计的。它允许用户通过拖放代码块的方式来编写程序。这种图形化编程方法简化了编程概念的学习过程，学习者不需要记住复杂的语法规则就能够快速入门，尤其适合中学生或编程初学者。 2.劳动工具 安装Mixly软件的计算机，8×8点阵LED模块传感器、UNO开发板、杜邦线、USB 数据线等。 3.劳动规划 尝试写出LED矩阵显示设定图案的控制逻辑。 先初始化点阵屏引脚，确定屏幕通信端口；再设置点阵屏显示心形图案；增加延时指令，让图案保持 1 秒；程序循环执行，持续在点阵屏上展示心形图案。 二、实践过程 1.认识Mixly软件 2.编写程序 （1）打开sensor模块，选择“初始化点阵屏引脚”模块。 （2）再次打开sensor模块，选择“点阵屏显示”，选择“心”。 （3）打开控制模块，选择延时模块的毫秒，输入1000。 （4）程序编辑完成后，同学们可以根据自己的兴趣选择设定参数。 3.组建控制电路 （1）搭建Arduino点阵模块传感器控制系统装置，如下图： （2）8×8点阵LED模块传感器和UNO开发板连接，如下图： 8×8点阵LED模块传感器ArduinoUNOVCCVCCGNDGNDCLK5CS6DIN7
4.程序传输 用USB数据线将计算机的USB接口与UNO开发板连接，在Mixly软件选择正确的COM接口，上传程序。如果显示上传失败，立刻查找原因；如果显示上传成功，则完成。 5.实践结果 你的矩阵屏幕设计效果如何？向同学们展示一下你的劳动成果吧。 出示图片。 三、劳动评价 1.分享动手搭建硬件电路、编写代码和调试程序的经历，并谈谈你是如何解决实际操作中遇到的问题的。 学生 1：我顺利完成电路搭建和编程。一开始程序上传失败，检查后发现 COM 端口选错，重新在 Mixly 选中对应端口，并且确认 USB 线连接牢固，上传成功，点阵屏顺利显示心形图案。这次实践让我学会图形化编程，懂得程序和硬件要相互配合。 学生 2：接线时引脚对应出错，点阵屏没有任何画面，对照引脚表重新核对 VCC、GND、CLK、CS、DIN 接线，修正接线后屏幕点亮。我体会到搭建智能装置要细心，每一个引脚、代码模块都不能出错，遇到故障要一步步排查。 2.完成本次任务后，希望同学们能够以客观、公正的态度，邀请老师或同学和自己一起做个评价吧。 评价指标 评价内容 自评 他评劳动观念对软件编程的学习持有积极态度，初步形成程序员职业意识★★★★★★★★★★劳动能力能够将编写的程序应用到实际的智能控制硬件中★★★★★★★★劳动习惯和品质能够系统地学习编程知识，遵循编程规范★★★★★★★★★劳动精神编程时保持专注，形成面对困难不放弃的劳动精神★★★★★★★★★★
劳动思考 1.Mixly图形化编程最大的优点是什么？ 操作简单，通过拖拽积木模块编程，不需要记忆复杂代码语法，入门门槛低，非常适合中学生学习智能硬件编程。 2.8×8点阵屏想要显示图案，必须完成哪两个核心步骤？ 一是按照引脚定义正确连接硬件电路；二是在Mixly软件编写初始化、显示图案、延时等待的程序并成功上传。 3.为什么编程后要设置延时模块？ 延时可以让图案停留一定时间，让人眼清晰地看到显示效果，避免图案刷新过快导致画面闪烁或看不清。 五、拓展延伸 生活中，传感器的应用有很多，找到某种传感器具体的应用场景，尝试使用Arduino传感器套件模拟出该系统的工作过程。 我选择光敏传感器，应用场景是智能路灯。模拟过程：光敏传感器检测环境亮度，将光信号转为电信号传给 UNO 开发板；Mixly 编写程序，当检测到光线弱时，点亮点阵 LED 模拟路灯；光线充足时，点阵灯熄灭，实现自动控灯。 生了解Mixly图形化编程的优势，整理实验器材，提前梳理点阵屏图案显示的控制逻辑，做好课前劳动准备。 学生认识Mixly编程软件，自主编写点阵屏显示程序、规范搭建硬件电路、上传并调试程序，观察点阵屏显示效果并展示劳动成果。 学生复盘实操过程，分享遇到的问题与解决方法，结合评价指标开展自评与互评，总结实践得失。 小组讨论、思考、回答 学生结合本课所学，自主选取生活中的传感器应用场景，尝试设计简易智能控制系统，开展课外拓展探究。 帮助学生掌握基础编程常识，养成提前规划实验流程的良好劳动习惯，为后续编程实操奠定基础。 让学生掌握图形化编程与智能硬件结合的实操方法，提升编程应用与电路调试能力，感受科技编程的魅力。 引导学生反思劳动过程，正视自身优缺点，培养规范操作、坚持不懈的劳动品质，树立科技劳动意识。 深化学生对图形化编程与智能硬件控制原理的理解，提升学生的理论认知与知识总结能力。 引导学生学以致用、联系生活实际，拓宽科创视野，培养创新思维与自主探究的劳动精神。
课堂练习 8×8点阵屏与UNO开发板连接时，CLK、CS、DIN分别接几号引脚？ CLK接5号引脚、CS接6号引脚、DIN接7号引脚，同时VCC接电源、GND接地。 完成课堂练习 巩固课堂知识
课堂小结 本节课我认识了Mixly图形化编程软件，掌握了拖拽式积木编程的基础方法。学会了8×8点阵LED模块与UNO开发板的标准接线方式，能够独立完成初始化引脚、设置图案、延时显示、程序上传与调试的完整操作。在实践中排查程序报错、接线故障，锻炼了逻辑思维和动手能力，体会到编程可以实现智能灯光效果，真切感受新技术对生活的美化与改变，培养了专注严谨、不惧困难的科创劳动素养。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 学习图形化编程对我们青少年有什么意义？ 可以培养我们的逻辑思维、问题排查能力和创新能力，让我们了解智能灯光、智能设备的工作原理，学会用科技手段创造作品，适应智能时代发展。 布置作业书 拓展学生学习能力
板书 任务二 程序软件应用 1.学习工具：Mixly软件、UNO开发板、8×8点阵屏、杜邦线、USB线 2.编程三步：初始化引脚 → 显示图案 → 设置延时 3.硬件接线：VCC、GND、CLK5、CS6、DIN7 4.核心能力：图形化编程、电路搭建、程序调试、故障排查 5.学习价值：编程点亮创意，科技服务生活 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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