《基于Arduino的二進制編碼體驗》 教學設計

萬春彬

● 教學內容分析

二進制的概念對于中學生來說還是比較難掌握的一個知識點，以前我在該模塊的教學中主要采取的是理論講解法，學生會覺得比較枯燥，難以理解。此前，我剛給高二年級的學生開過一期《Arduino趣味編程與電子制作》校本選修課，所以在高一《信息技術基礎》課程該模塊的教學設計上，自然而然地想到了將二者在某些內容上進行結合，用生動有趣的實驗輔助教學以提高教學效率。

本節課選取《信息技術基礎》（浙江教育出版社）第一章第二節《信息的編碼》的部分內容，同時整合了第三章第四節《信息編程加工》中的部分內容。本節創設的Arduino環境可以幫助學生掌握二進制編碼的概念，將二進制計數器變為現實，同時使其對計算機編程產生興趣。

● 學情分析

按學校的教學安排，教學對象為高一學生。他們經過初中信息技術課程的學習，掌握了計算機的基礎操作，具備了一定的網絡知識。但是對大多數學生來說，這是他們第一次編寫計算機程序。學生對編程加工往往充滿了期待，但是面對由數字、符號組成的程序，他們又有畏難情緒，還可能覺得枯燥。所以本節課我用看得見、摸得著的軟硬件相結合的實驗任務，通過分析代碼引導學生進行思考，了解計算機的工作機制，培養學生的學習興趣。

● 教學目標

知識與技能目標：了解Arduino的編程環境，初識C程序代碼；了解二進制編碼的概念和二進制計數系統的特點。

過程與方法目標：體驗二進制編碼的一般過程；引領學習與自主學習相結合。

情感態度與價值觀目標：通過信息的二進制編碼與二進制計數的學習講解，進一步學習計算機原理，不斷探究新知，了解科技新領域；培養自主探索、協作研究的精神，鼓勵善于發現問題、提出問題，并分析、解決問題；初識編程，感受利用計算機解決問題的獨特魅力，培養學習興趣。

● 教學重點及難點

教學重點：體驗二進制編碼的一般過程；理解二進制計數的方法。

教學難點：理解二進制計數的方法。

● 教學資源與工具

多媒體教學網絡教室，Arduino開發板以及相應的電路元器件；部分源程序代碼文件；Arduino控制的光立方展示作品。

● 教學過程

1.創設情境，導入課題

教師首先將在高二校本選修課《Arduino趣味編程及電子制作》課上制作過的一個4×4×4矩陣LED光立方作品展示給學生，他們一下子就被這個炫彩的光立方吸引了，激發了進一步學習的興趣。教師順勢提出本課問題：這個光立方是被誰控制的呢？它是怎樣形成復雜的圖案的？大家想不想做出自己的炫彩矩陣效果燈呢？教師發出邀請：那就讓我們一起從Arduino控制LED小燈開始吧。

導入課題：揭開光立方的秘密——基于Arduino的二進制信息編碼體驗。

2.Arduino控制LED小燈初體驗

本體驗任務的目標是讓學生了解并掌握利用Arduino編程控制LED燈的過程（如下頁表1），各項難度指標都屬于入門級，一般學生都可以完成。

教師首先講解使用到的硬件及其連接方法，然后示范利用Arduino編程控制LED燈的過程，說明注意事項。在互動體驗學習環節中，教師和學生一起連接好電路，一起解讀相應的代碼，并告訴學生打開或關閉LED燈的命令。學生可以自行修改代碼，選擇打開或者關閉，然后編譯代碼并上傳到Arduino開發板，就可以讓程序控制小燈了，同時提示學生觀察結果。

教師巧妙設計、分解任務單，從小的、簡單的任務開始，顯性任務雖然只是簡單地記錄了小燈的狀態，但卻為編碼概念的提出作了鋪墊。圖1為連接電路圖及主要程序代碼。

3.自主學習：控制兩個LED燈

教師拋出問題：用一個LED燈能實現光立方嗎？這個問題的答案顯然是否定的。教師繼續拋出問題：那要不要再增加一個LED燈，并實現對兩個LED燈的控制（如表2）？教師分發新的任務單和實驗材料，一個電阻、一個LED燈以及連接用的導線。圖2為連接電路圖及主要程序代碼。

學生在任務一的硬件電路基礎上，增加兩個新的元器件的難度系數也是適中的，最終輕松地完成了電路的調整。教師讓學生自主學習修改任務一中的程序，使兩個LED燈亮或者滅，并記錄自己的兩個LED燈的狀態。

教師通過電子教室回收并展示學生的任務單。有的學生用中文亮、滅描述，有的學生用英文on、off描述，有的用數字1、0描述，這些正是教師預設想要的結果，為講解編碼的概念埋下了伏筆。

教師指出學生的描述都是正確的，對狀態用不同的形式進行記錄的過程就是編碼的過程。教師引出本節課的一個重要概念：從一種形式或格式轉換為另一種形式就是編碼。編碼就是用預先規定的方法將文字、數字或其他對象編成數碼，或將信息、數據轉換成規定的電脈沖信號。

雖然每個人對于每個燈的狀態的描述用到了不同的語言或形式，但每個人都是只有兩種情況，這和二進制只有兩個基本數字是一致的，所以學生進行的編碼過程也可以稱為是二進制形式的編碼。

數字化編碼，為了統一編碼結果的形式，方便交流，對于每一個LED燈，滅的狀態用數字0表示，亮的狀態用1表示。請學生修改自己的任務單，把結果數字化表示。引出本節課的第二個重要概念：用數字0和1表示的編碼就是二進制編碼。同時指出，數字系統中常用的編碼有兩類，一類是二進制編碼，另一類是十進制編碼。

再次回收數字化后的編碼結果，并和學生一起進行結果的匯總，將數字化后的編碼寫在黑板上，最后發現只有4個不同的記錄。拋出問題：控制兩個LED燈，還有沒有其他的不同狀態？經過大家的討論和驗證，得出了一致的結論，兩個LED燈的亮滅狀態一共有4種：00、01、10、11。

4.輕松升級：控制三個LED燈

看似簡單而重復的任務升級，但是其作用和意義都是巨大的。教師設計這一系列任務的過程中，始終堅持循序漸進，逐步深入，最終達到其義自見的目標（如表3）。

至此，學生們已經從現象中很好地掌握了二進制編碼的意義與具體實現方式。本節課另外一個重要的教學內容是二進制計數。之前發給學生的任務二、三表格的最后都預留了一個空列。此時，可以讓學生一起在最后一列的表頭寫上計數，然后請他們將前面的編碼狀態進行計數的編號。

例如，在任務二中，依次將“00，01，10，11”這4個狀態的計數值填寫為0、1、2、3，并簡單解析十進制計數值的增長與對應的二進制編碼增長的對應關系。任務三的計數要復雜一些，教師作為課程的設計者，在這個環節要有意識地引領學生進行思考，并對學生的操作及時做出指導，幫助學生更快地建立起正確的概念。

5.合作探究：制作簡單的LED燈二進制計數器

學生之前完成的任務顯示的是固定的某一種狀態，也可以說顯示的是某個十進制數的二進制形式，如果要改變成用二進制形式來顯示，必須修改源程序。提出本節的一個提高任務：依次顯示所有的3位二進制數。實現一個簡單的二進制計數器的功能。

本課采用簡單的延時處理，實現不同狀態的顯示，避免涉及更多的C語言知識，如循環語句、數組等。學生實現這個任務只要用順序結構，在顯示出某個二進制編碼狀態后，用dalay(1000)命令延時1秒，然后再顯示下一個編碼狀態，重復這樣的過程即可。程序上沒有新增難度，但是實現的效果完全不一樣，學生可以看到跳動的LED燈，對他們來說又是一個很大的驚喜，同時對于二進制計數、二進制加法的理解有很大的幫助。

這個環節，我看到學生的LED燈的跳動方式對應的二進制計數有從小到大，也有從大到小，也有些小組的結果是亂序的。所以這個環節，需要留出足夠的時間，讓學生多觀察、多修改自己的代碼，同時仔細觀察LED燈跳動之間的關系，充分理解二進制計數的概念。

6.小組討論：光立方簡單嗎

學生在完成三個任務后，自然會思考：光立方該怎么實現呢？該不會就這么簡單吧？確實沒有這么簡單。經過小組討論，得出制作光立方可能會存在困難的結論。因為Arduino的接口是有限的，那么可以連接的LED燈數量也就受到了限制，所以需要用到其他輔助芯片來擴展接口，并在程序的代碼實現上要采取更高效、更便捷的方式。這就需要繼續學習其他的課程內容，以激發學生繼續深入學習的熱情。

● 教學反思

本節課采用任務驅動教學法，教師要多從學生的角度出發，堅持以學生為本，以學生為主體，換位思考，多反問自己，精心設計任務，循序漸進，對于每一個任務的難度系數都做充分的考慮，保證梯度上升。設計的三個看似簡單、重復的任務，學生卻做得興趣十足，學生在實踐中主動形成自己的知識結構，進一步體驗編程加工的魅力。如果能融入更多動手實踐的環節，那么可以進一步提高教學的效果。

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● 教學內容分析

二進制的概念對于中學生來說還是比較難掌握的一個知識點，以前我在該模塊的教學中主要采取的是理論講解法，學生會覺得比較枯燥，難以理解。此前，我剛給高二年級的學生開過一期《Arduino趣味編程與電子制作》校本選修課，所以在高一《信息技術基礎》課程該模塊的教學設計上，自然而然地想到了將二者在某些內容上進行結合，用生動有趣的實驗輔助教學以提高教學效率。

本節課選取《信息技術基礎》（浙江教育出版社）第一章第二節《信息的編碼》的部分內容，同時整合了第三章第四節《信息編程加工》中的部分內容。本節創設的Arduino環境可以幫助學生掌握二進制編碼的概念，將二進制計數器變為現實，同時使其對計算機編程產生興趣。

● 學情分析

按學校的教學安排，教學對象為高一學生。他們經過初中信息技術課程的學習，掌握了計算機的基礎操作，具備了一定的網絡知識。但是對大多數學生來說，這是他們第一次編寫計算機程序。學生對編程加工往往充滿了期待，但是面對由數字、符號組成的程序，他們又有畏難情緒，還可能覺得枯燥。所以本節課我用看得見、摸得著的軟硬件相結合的實驗任務，通過分析代碼引導學生進行思考，了解計算機的工作機制，培養學生的學習興趣。

● 教學目標

知識與技能目標：了解Arduino的編程環境，初識C程序代碼；了解二進制編碼的概念和二進制計數系統的特點。

過程與方法目標：體驗二進制編碼的一般過程；引領學習與自主學習相結合。

情感態度與價值觀目標：通過信息的二進制編碼與二進制計數的學習講解，進一步學習計算機原理，不斷探究新知，了解科技新領域；培養自主探索、協作研究的精神，鼓勵善于發現問題、提出問題，并分析、解決問題；初識編程，感受利用計算機解決問題的獨特魅力，培養學習興趣。

● 教學重點及難點

教學重點：體驗二進制編碼的一般過程；理解二進制計數的方法。

教學難點：理解二進制計數的方法。

● 教學資源與工具

多媒體教學網絡教室，Arduino開發板以及相應的電路元器件；部分源程序代碼文件；Arduino控制的光立方展示作品。

● 教學過程

1.創設情境，導入課題

教師首先將在高二校本選修課《Arduino趣味編程及電子制作》課上制作過的一個4×4×4矩陣LED光立方作品展示給學生，他們一下子就被這個炫彩的光立方吸引了，激發了進一步學習的興趣。教師順勢提出本課問題：這個光立方是被誰控制的呢？它是怎樣形成復雜的圖案的？大家想不想做出自己的炫彩矩陣效果燈呢？教師發出邀請：那就讓我們一起從Arduino控制LED小燈開始吧。

導入課題：揭開光立方的秘密——基于Arduino的二進制信息編碼體驗。

2.Arduino控制LED小燈初體驗

本體驗任務的目標是讓學生了解并掌握利用Arduino編程控制LED燈的過程（如下頁表1），各項難度指標都屬于入門級，一般學生都可以完成。

教師首先講解使用到的硬件及其連接方法，然后示范利用Arduino編程控制LED燈的過程，說明注意事項。在互動體驗學習環節中，教師和學生一起連接好電路，一起解讀相應的代碼，并告訴學生打開或關閉LED燈的命令。學生可以自行修改代碼，選擇打開或者關閉，然后編譯代碼并上傳到Arduino開發板，就可以讓程序控制小燈了，同時提示學生觀察結果。

教師巧妙設計、分解任務單，從小的、簡單的任務開始，顯性任務雖然只是簡單地記錄了小燈的狀態，但卻為編碼概念的提出作了鋪墊。圖1為連接電路圖及主要程序代碼。

3.自主學習：控制兩個LED燈

教師拋出問題：用一個LED燈能實現光立方嗎？這個問題的答案顯然是否定的。教師繼續拋出問題：那要不要再增加一個LED燈，并實現對兩個LED燈的控制（如表2）？教師分發新的任務單和實驗材料，一個電阻、一個LED燈以及連接用的導線。圖2為連接電路圖及主要程序代碼。

學生在任務一的硬件電路基礎上，增加兩個新的元器件的難度系數也是適中的，最終輕松地完成了電路的調整。教師讓學生自主學習修改任務一中的程序，使兩個LED燈亮或者滅，并記錄自己的兩個LED燈的狀態。

教師通過電子教室回收并展示學生的任務單。有的學生用中文亮、滅描述，有的學生用英文on、off描述，有的用數字1、0描述，這些正是教師預設想要的結果，為講解編碼的概念埋下了伏筆。

教師指出學生的描述都是正確的，對狀態用不同的形式進行記錄的過程就是編碼的過程。教師引出本節課的一個重要概念：從一種形式或格式轉換為另一種形式就是編碼。編碼就是用預先規定的方法將文字、數字或其他對象編成數碼，或將信息、數據轉換成規定的電脈沖信號。

雖然每個人對于每個燈的狀態的描述用到了不同的語言或形式，但每個人都是只有兩種情況，這和二進制只有兩個基本數字是一致的，所以學生進行的編碼過程也可以稱為是二進制形式的編碼。

數字化編碼，為了統一編碼結果的形式，方便交流，對于每一個LED燈，滅的狀態用數字0表示，亮的狀態用1表示。請學生修改自己的任務單，把結果數字化表示。引出本節課的第二個重要概念：用數字0和1表示的編碼就是二進制編碼。同時指出，數字系統中常用的編碼有兩類，一類是二進制編碼，另一類是十進制編碼。

再次回收數字化后的編碼結果，并和學生一起進行結果的匯總，將數字化后的編碼寫在黑板上，最后發現只有4個不同的記錄。拋出問題：控制兩個LED燈，還有沒有其他的不同狀態？經過大家的討論和驗證，得出了一致的結論，兩個LED燈的亮滅狀態一共有4種：00、01、10、11。

4.輕松升級：控制三個LED燈

看似簡單而重復的任務升級，但是其作用和意義都是巨大的。教師設計這一系列任務的過程中，始終堅持循序漸進，逐步深入，最終達到其義自見的目標（如表3）。

至此，學生們已經從現象中很好地掌握了二進制編碼的意義與具體實現方式。本節課另外一個重要的教學內容是二進制計數。之前發給學生的任務二、三表格的最后都預留了一個空列。此時，可以讓學生一起在最后一列的表頭寫上計數，然后請他們將前面的編碼狀態進行計數的編號。

例如，在任務二中，依次將“00，01，10，11”這4個狀態的計數值填寫為0、1、2、3，并簡單解析十進制計數值的增長與對應的二進制編碼增長的對應關系。任務三的計數要復雜一些，教師作為課程的設計者，在這個環節要有意識地引領學生進行思考，并對學生的操作及時做出指導，幫助學生更快地建立起正確的概念。

5.合作探究：制作簡單的LED燈二進制計數器

學生之前完成的任務顯示的是固定的某一種狀態，也可以說顯示的是某個十進制數的二進制形式，如果要改變成用二進制形式來顯示，必須修改源程序。提出本節的一個提高任務：依次顯示所有的3位二進制數。實現一個簡單的二進制計數器的功能。

本課采用簡單的延時處理，實現不同狀態的顯示，避免涉及更多的C語言知識，如循環語句、數組等。學生實現這個任務只要用順序結構，在顯示出某個二進制編碼狀態后，用dalay(1000)命令延時1秒，然后再顯示下一個編碼狀態，重復這樣的過程即可。程序上沒有新增難度，但是實現的效果完全不一樣，學生可以看到跳動的LED燈，對他們來說又是一個很大的驚喜，同時對于二進制計數、二進制加法的理解有很大的幫助。

這個環節，我看到學生的LED燈的跳動方式對應的二進制計數有從小到大，也有從大到小，也有些小組的結果是亂序的。所以這個環節，需要留出足夠的時間，讓學生多觀察、多修改自己的代碼，同時仔細觀察LED燈跳動之間的關系，充分理解二進制計數的概念。

6.小組討論：光立方簡單嗎

學生在完成三個任務后，自然會思考：光立方該怎么實現呢？該不會就這么簡單吧？確實沒有這么簡單。經過小組討論，得出制作光立方可能會存在困難的結論。因為Arduino的接口是有限的，那么可以連接的LED燈數量也就受到了限制，所以需要用到其他輔助芯片來擴展接口，并在程序的代碼實現上要采取更高效、更便捷的方式。這就需要繼續學習其他的課程內容，以激發學生繼續深入學習的熱情。

● 教學反思

本節課采用任務驅動教學法，教師要多從學生的角度出發，堅持以學生為本，以學生為主體，換位思考，多反問自己，精心設計任務，循序漸進，對于每一個任務的難度系數都做充分的考慮，保證梯度上升。設計的三個看似簡單、重復的任務，學生卻做得興趣十足，學生在實踐中主動形成自己的知識結構，進一步體驗編程加工的魅力。如果能融入更多動手實踐的環節，那么可以進一步提高教學的效果。

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● 教學內容分析

二進制的概念對于中學生來說還是比較難掌握的一個知識點，以前我在該模塊的教學中主要采取的是理論講解法，學生會覺得比較枯燥，難以理解。此前，我剛給高二年級的學生開過一期《Arduino趣味編程與電子制作》校本選修課，所以在高一《信息技術基礎》課程該模塊的教學設計上，自然而然地想到了將二者在某些內容上進行結合，用生動有趣的實驗輔助教學以提高教學效率。

本節課選取《信息技術基礎》（浙江教育出版社）第一章第二節《信息的編碼》的部分內容，同時整合了第三章第四節《信息編程加工》中的部分內容。本節創設的Arduino環境可以幫助學生掌握二進制編碼的概念，將二進制計數器變為現實，同時使其對計算機編程產生興趣。

● 學情分析

按學校的教學安排，教學對象為高一學生。他們經過初中信息技術課程的學習，掌握了計算機的基礎操作，具備了一定的網絡知識。但是對大多數學生來說，這是他們第一次編寫計算機程序。學生對編程加工往往充滿了期待，但是面對由數字、符號組成的程序，他們又有畏難情緒，還可能覺得枯燥。所以本節課我用看得見、摸得著的軟硬件相結合的實驗任務，通過分析代碼引導學生進行思考，了解計算機的工作機制，培養學生的學習興趣。

● 教學目標

知識與技能目標：了解Arduino的編程環境，初識C程序代碼；了解二進制編碼的概念和二進制計數系統的特點。

過程與方法目標：體驗二進制編碼的一般過程；引領學習與自主學習相結合。

情感態度與價值觀目標：通過信息的二進制編碼與二進制計數的學習講解，進一步學習計算機原理，不斷探究新知，了解科技新領域；培養自主探索、協作研究的精神，鼓勵善于發現問題、提出問題，并分析、解決問題；初識編程，感受利用計算機解決問題的獨特魅力，培養學習興趣。

● 教學重點及難點

教學重點：體驗二進制編碼的一般過程；理解二進制計數的方法。

教學難點：理解二進制計數的方法。

● 教學資源與工具

多媒體教學網絡教室，Arduino開發板以及相應的電路元器件；部分源程序代碼文件；Arduino控制的光立方展示作品。

● 教學過程

1.創設情境，導入課題

教師首先將在高二校本選修課《Arduino趣味編程及電子制作》課上制作過的一個4×4×4矩陣LED光立方作品展示給學生，他們一下子就被這個炫彩的光立方吸引了，激發了進一步學習的興趣。教師順勢提出本課問題：這個光立方是被誰控制的呢？它是怎樣形成復雜的圖案的？大家想不想做出自己的炫彩矩陣效果燈呢？教師發出邀請：那就讓我們一起從Arduino控制LED小燈開始吧。

導入課題：揭開光立方的秘密——基于Arduino的二進制信息編碼體驗。

2.Arduino控制LED小燈初體驗

本體驗任務的目標是讓學生了解并掌握利用Arduino編程控制LED燈的過程（如下頁表1），各項難度指標都屬于入門級，一般學生都可以完成。

教師首先講解使用到的硬件及其連接方法，然后示范利用Arduino編程控制LED燈的過程，說明注意事項。在互動體驗學習環節中，教師和學生一起連接好電路，一起解讀相應的代碼，并告訴學生打開或關閉LED燈的命令。學生可以自行修改代碼，選擇打開或者關閉，然后編譯代碼并上傳到Arduino開發板，就可以讓程序控制小燈了，同時提示學生觀察結果。

教師巧妙設計、分解任務單，從小的、簡單的任務開始，顯性任務雖然只是簡單地記錄了小燈的狀態，但卻為編碼概念的提出作了鋪墊。圖1為連接電路圖及主要程序代碼。

3.自主學習：控制兩個LED燈

教師拋出問題：用一個LED燈能實現光立方嗎？這個問題的答案顯然是否定的。教師繼續拋出問題：那要不要再增加一個LED燈，并實現對兩個LED燈的控制（如表2）？教師分發新的任務單和實驗材料，一個電阻、一個LED燈以及連接用的導線。圖2為連接電路圖及主要程序代碼。

學生在任務一的硬件電路基礎上，增加兩個新的元器件的難度系數也是適中的，最終輕松地完成了電路的調整。教師讓學生自主學習修改任務一中的程序，使兩個LED燈亮或者滅，并記錄自己的兩個LED燈的狀態。

教師通過電子教室回收并展示學生的任務單。有的學生用中文亮、滅描述，有的學生用英文on、off描述，有的用數字1、0描述，這些正是教師預設想要的結果，為講解編碼的概念埋下了伏筆。

教師指出學生的描述都是正確的，對狀態用不同的形式進行記錄的過程就是編碼的過程。教師引出本節課的一個重要概念：從一種形式或格式轉換為另一種形式就是編碼。編碼就是用預先規定的方法將文字、數字或其他對象編成數碼，或將信息、數據轉換成規定的電脈沖信號。

雖然每個人對于每個燈的狀態的描述用到了不同的語言或形式，但每個人都是只有兩種情況，這和二進制只有兩個基本數字是一致的，所以學生進行的編碼過程也可以稱為是二進制形式的編碼。

數字化編碼，為了統一編碼結果的形式，方便交流，對于每一個LED燈，滅的狀態用數字0表示，亮的狀態用1表示。請學生修改自己的任務單，把結果數字化表示。引出本節課的第二個重要概念：用數字0和1表示的編碼就是二進制編碼。同時指出，數字系統中常用的編碼有兩類，一類是二進制編碼，另一類是十進制編碼。

再次回收數字化后的編碼結果，并和學生一起進行結果的匯總，將數字化后的編碼寫在黑板上，最后發現只有4個不同的記錄。拋出問題：控制兩個LED燈，還有沒有其他的不同狀態？經過大家的討論和驗證，得出了一致的結論，兩個LED燈的亮滅狀態一共有4種：00、01、10、11。

4.輕松升級：控制三個LED燈

看似簡單而重復的任務升級，但是其作用和意義都是巨大的。教師設計這一系列任務的過程中，始終堅持循序漸進，逐步深入，最終達到其義自見的目標（如表3）。

至此，學生們已經從現象中很好地掌握了二進制編碼的意義與具體實現方式。本節課另外一個重要的教學內容是二進制計數。之前發給學生的任務二、三表格的最后都預留了一個空列。此時，可以讓學生一起在最后一列的表頭寫上計數，然后請他們將前面的編碼狀態進行計數的編號。

例如，在任務二中，依次將“00，01，10，11”這4個狀態的計數值填寫為0、1、2、3，并簡單解析十進制計數值的增長與對應的二進制編碼增長的對應關系。任務三的計數要復雜一些，教師作為課程的設計者，在這個環節要有意識地引領學生進行思考，并對學生的操作及時做出指導，幫助學生更快地建立起正確的概念。

5.合作探究：制作簡單的LED燈二進制計數器

學生之前完成的任務顯示的是固定的某一種狀態，也可以說顯示的是某個十進制數的二進制形式，如果要改變成用二進制形式來顯示，必須修改源程序。提出本節的一個提高任務：依次顯示所有的3位二進制數。實現一個簡單的二進制計數器的功能。

本課采用簡單的延時處理，實現不同狀態的顯示，避免涉及更多的C語言知識，如循環語句、數組等。學生實現這個任務只要用順序結構，在顯示出某個二進制編碼狀態后，用dalay(1000)命令延時1秒，然后再顯示下一個編碼狀態，重復這樣的過程即可。程序上沒有新增難度，但是實現的效果完全不一樣，學生可以看到跳動的LED燈，對他們來說又是一個很大的驚喜，同時對于二進制計數、二進制加法的理解有很大的幫助。

這個環節，我看到學生的LED燈的跳動方式對應的二進制計數有從小到大，也有從大到小，也有些小組的結果是亂序的。所以這個環節，需要留出足夠的時間，讓學生多觀察、多修改自己的代碼，同時仔細觀察LED燈跳動之間的關系，充分理解二進制計數的概念。

6.小組討論：光立方簡單嗎

學生在完成三個任務后，自然會思考：光立方該怎么實現呢？該不會就這么簡單吧？確實沒有這么簡單。經過小組討論，得出制作光立方可能會存在困難的結論。因為Arduino的接口是有限的，那么可以連接的LED燈數量也就受到了限制，所以需要用到其他輔助芯片來擴展接口，并在程序的代碼實現上要采取更高效、更便捷的方式。這就需要繼續學習其他的課程內容，以激發學生繼續深入學習的熱情。

● 教學反思

本節課采用任務驅動教學法，教師要多從學生的角度出發，堅持以學生為本，以學生為主體，換位思考，多反問自己，精心設計任務，循序漸進，對于每一個任務的難度系數都做充分的考慮，保證梯度上升。設計的三個看似簡單、重復的任務，學生卻做得興趣十足，學生在實踐中主動形成自己的知識結構，進一步體驗編程加工的魅力。如果能融入更多動手實踐的環節，那么可以進一步提高教學的效果。

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