《數碼管動態顯示》教學案例及反思

張春紅

摘 要： 本文以《數碼管動態顯示》完整教學內容為教學案例，通過案例背景、案例呈現、案例評析三環節，將研究處理問題所采用的教育理念、方式、心路歷程和教學的即時結果，以解決問題方式一一呈現。在記錄問題解決過程的基礎上作理性反思。

關鍵詞： 《數碼管動態顯示》 教學案例 案例背景 案例呈現 案例評析

教學案例不同于案例教學，教學案例是真實而又典型且含有問題的事件。簡單地說，一個教學案例就是一個包含有疑難問題的實際情境的描述，是一個教學實踐過程中的故事，描述的是教學過程中“意料之外，情理之中的事”，可以是完整的一堂課或課堂教學中的一個片斷，也可以是完成一個教學內容的完整過程。本文以《數碼管動態顯示》完整教學內容為教學案例，通過案例背景、案例呈現、案例評析三環節，將研究處理問題所采用的教育理念、方式、心路歷程和教學的即時結果，以佐證問題解決方式一一呈現，并在記錄問題（或事件）解決過程的基礎上作理性反思。

一、案例背景

《單片機接口技術》課程作為我校機電專業的一門專業課程，運用到了以前所學的專業基礎課知識，如計算機技術、模電和數電知識等。其為機電專業學生深入學習軟件編程提供了思想指導，也為綜合應用專業課知識和實驗技術，解決軟件和硬件相結合的實際問題，提供了經驗和方法。

通過多年來對該課程授后情況的調研，我發現，學生對程序的理解總是云里霧里，很難理解為什么要寫這樣一句語言。老師雖然也進行過大量探索與改革，但依然每年是補考大戶，學生談起單片機只會搖頭。針對學生學習起來比較枯燥乏味，學習難度增大，導致學生學習熱情下降，學習積極性減弱的現象，就如何提高學生的單片機課程學習熱情，我在思考、嘗試。

2014年我教授的是中職12機電“3+2”班的《單片機接口技術》課程，用的是和高職機電11一樣的書。一想到以前學生和現在高職11的學生狀態，我始終把“通俗易懂”放在首位。我挑選該課程中《數碼管動態顯示》這一知識點在電1232班進行課堂教學改革的嘗試。把任務中抽象的編程語言巧妙應用到“問題情境引入”、“結果實時監控”中，使大家熟練掌握雙位數碼管的位選、段選概念和單片機控制雙位數碼管硬件電路圖，解決了編寫“動態顯示”程序這一學習難點。

二、案例呈現

在《數碼管動態顯示》課上，我通過對學生學習過程的假設和預期學習結果的判斷，適當應用問題情境引入、任務驅動、結果實時監控法，增強學習效果。

片段1：“問題情境引入”（學什么）。就是用確定的形式把將要學習的內容呈現給學生，在呈現這些刺激時要求學生注意到呈現的刺激，一是能激發學生的學習興趣和學習欲望，二是能使學生產生與新知的認知沖突。

師：在漆黑的夜晚。（生：聽得特別安靜且入神）

生：突然沸騰起來，有的同學繼續描繪黑夜里小說情境：伸手不見五指……

師：別怕，你拿著打火機，在他面前快速晃動，你會發現什么樣的現象？

生：把他看清楚更害怕；請賜予我神奇力量吧。（依然浮想翩翩）

師：同學們想象力真豐富。但我覺得更像一條晃動的火蛇，你們覺得對嗎？

生：（一下子平靜了許多）覺得老師說得也對。

師：是不是原本不連續的點變成了一條看上去連續的曲線或者直線，即“動態顯示”。如果想要點亮多位數碼管原理是不是一樣？引出本次課任務（學什么）：單片機控制雙位數碼管動態顯示自己學號：如16。

片段2：“任務驅動”（怎樣學）。就是提供真實的有意義的語言素材，使學生進行有意義的學習，引領學生主體型方向。

段選 位選 車站自動檢票機

圖1 雙位數碼管 圖2

我在分析雙位數碼管的段選、位選概念采用圖片類比方法，如圖1、圖2。通過復習單位數碼管硬件電路組成引出本次課電路圖中鎖存器的重要性。由于“車站自動檢票機”，大家對其原理并不陌生。車站自動檢票機與鎖存器的相似性，在感性刺激下，啟發大家明白整體編程思路是：先位選（選哪一個檢票機），后段選（檢票進入）。在具體數碼管位選、段選程序編程過程中，反復強調檢票機的開關過程與數碼管程序語言的對應關系。學生一下子對動態顯示程序語言有了更清晰的認識，明白了程序語句的意思。

片段3：“任務實時監控（為什么這樣學）。就是通過軟件和硬件的仿真功能，仿真程序時候程序大體了解外部電路的控制情況。我通過確定組織探究實踐活動促使學生逐步達到預期目的，逐步完成學習任務，學生在學習中起到了積極作用。

我說：“雖然程序有了雛形，但能否經得住檢驗呢？”話音剛落，學生個個摩拳擦掌，打開軟硬件進行仿真，發現結果能顯示出但就是1和6依次間隔500mS循環顯示出現，停不下來。與想象中大相徑庭。一些學生立刻支高招：縮短管子交替延時顯示時間。我鼓勵道：“這個想法不錯，可以試試把延時改為50mS、5mS。”當把延時時間縮短5mS，數碼管什么也不顯示。同學們傻眼了。忙問：“老師，這是為什么呢？”

我神秘地說：“大家調程序也累了，我想先讓大家放松放松后解答，一起做做眨眼睛游戲。”同學們一聽“眨眼睛”，都開心地笑了，我說：“分組比賽看誰眨得快。”快速眨眼睛激烈進行中，突然有同學說：“老師，眼睛都快眨爆了，眼睛在打架。”引來同學們陣陣歡笑。

我笑著請大家停下來，啟發引導他們思考眨眼睛快慢與數碼管動態顯示的相似性。同學們恍然大悟。在輕松愉快中解決了實際數碼管動態顯示程序中“消影”的難點，給同學們留下了永遠難忘的場景。在任務實施過程中通過仿真軟件對任務實時監控，再次驗證真理“實踐是檢驗真理的唯一標準”。

三、案例評析

回顧本案例，在備課環節，我的腦中始終浮現同學們迷惑的眼神。如何做到讓中職學生理解難度很大的單片機編程？為什么要寫這句語言？如何做到你寫的程序讓他們領悟？

為此，我通過觀摩該課程其他老師上課，取其長處，同時翻閱有關職業教育研究雜志，發現一個好的課堂，就一定是發揮了“教師主導作用、學生主體作用”的課堂，要更多地站在學生的視角重新審視課堂教學設計，讓一堂課值得學生回味，不由自主地跟著你走。

1.用生活事例分析，使單片機編程學習更加通俗易懂。

傳統教學中教師喜歡采用“獨家經營”的教學方法。新課標下的現代教學要求改變教師的“獨家經營”，發揮學生的主體作用，培養學生的創新能力。對于這節課的準備，我首先通過學情分析。以教師身份理解和掌握教學內容，深入、準確地把握教學重點、難點，找準突破口。以學生的身份表達自己所掌握的單片機知識，講述清楚動態顯示編程的難點所在。即用“教師的水平”分析教材，用“學生的水平”表達知識，弄清說話的對象，站在對方角度組織語言。

為了盡量做到“通俗易懂”，為了能讓學生看明白把以前所學的典型程序綜合在一起每句程序的意思，我采用“車站自動檢票機”、“眨眼睛”等情境創設、任務驅動、結果實時監控法等多種教學手段，把專業基礎課程的相關知識與學生的親身體驗參與結合，同時對鎖存端0.1賦值，調侃單片機的“單純”，達到刺激學習的目的。

2.用現代軟件技術，自主探究實踐單片機編程的魅力。

教師的真正本領主要不在于講授知識，而在于激發學生的學習動機，喚起學生的求知欲望，讓他們興趣盎然地參與到教學全過程中，經過自己的思維活動和動手操作獲得知識。

在這節課上，學生利用現代計算機軟件技術，以任務的完成結果檢驗總結學習過程，主動建構探究、實踐、思考、運用、解決的學習體系。最典型的例子便是“動態顯示消影”問題，通過軟件的實時結果監控和情境表演，一步一步探究實踐解決問題，大大增強學生的滿足感和成就感，逐步形成一個感知心智活動的良性循環，教學效果良好。

“學以致用，以用帶學”，總的來說，在這節課上，學生是主體，我通過不斷啟發、誘導、激發學生的學習興趣，激發其強烈的求知欲望，使學生的大腦處于積極的思維狀態，主動發現問題、解決問題，達到掌握知識、培養能力、激發創造性的教學目的。

參考文獻：

[1]彭芬.談技工學校《德育》課程教學案例設計與運用[J].時代教育，2014（4）.

[2]李明生.讓智慧之花綻放——初中思品課《暢談理想》教學案例與反思研究[J].讀寫算（教育教學研究），2014（3）.