第11课 机器人的传感器 教案
一、?教材分析?
《机器人的传感器——智能电灯我能做》是闽教课标版小学六年级教学内容。本课教学设计的难点是如何将机器人的传感器的学习与学生实践操作结合起来，能学生结合信息技术学科特点进行动手操作、实践探究、分析总结，防止变为枯燥的理论课、欣赏课。因此本课的教学内容是通过观察生活中的“智能电灯”，配合SCRATCH数控板的使用，学生在老师的引导下探索“智能电灯”的奥秘，并两人小组合作，制作出自己的“自动感应电灯”、“亮度调节电灯”、“时间控制电灯”等简单的智能电灯。让学生在理解和制作“智能电灯”的同时，了解掌握传感器的基本原理及传感方法，形成合理使用传感器，感受传感器的魅力，并让学生学会赏识自己和他人的创作成果。因此，本课的教学设计符合《学生发展核心素养》中“科学精神、学会学习、实践创新”等基本原则。本课采用故事教学，运用主题情境链穿教学环节，增加学生的实践操作的积极性和参与度。本课许多环节都采用先学后教、知识迁移方式开展教学，最后辅以演示讨论，提升学生的探究能力、创造能力。
二、学情分析?
本节课的教学对象为小学六年级学生，前两节课《认识机器人》《机器人发展过程》学习之后，对于机器人有了一定的认识，但对于机器人的传感器了解的不多，学生的学习起点基本统一。本课运用生活中的“智能电灯”这种带有传感设备，学生还能接触到内容作为教学题材进行突破。通过知识迁移，多让学生主动探究，经历失败，感受体验成功的喜悦，会让《机器人的传感器——智能电灯我能做》这一课的学习过程更加丰富有趣。对于整个学生信息技术能力的培养过程而言，这些探究过程，也是非常有利于学生发展的。让学生通过各个环节的活动逐步提高、巩固，边做边议，主动探索，了解传感器，感受并分享学习的快乐。
三、设计思想?
为了能让学生在学习传感器时积极主动探究，激起探索兴趣，对多边形掌握更快，本课设计了帮助卡通明星“小呆呆”制作安全电灯这一故事主线，两人小组完成能自动打开和关闭的感应电灯、定时关闭的自动电灯、可以调节亮度的节电电灯等作品创作，帮助“小呆呆”能安全使用电灯，实现完整的故事情节，最后让学生分享作品，并评价交流，提升人文底蕴。?
四、教学目标、重点难点?
教学目标：?
(1)理解常见的传感器原理。
(2)学会运用Scratch数控板来控制外接的小灯光泡，制作多功能的智能电灯。?
(3)在制作智能电灯的过程中充分结合传感器原理进行功能创新，汲取他人学习、探索经验，学会赏识自己和他人的创作成果，提高学生的信息素养。?
教学重点：利用Scratch数控板传感器控制电灯的亮度与开关?
教学难点：光线传感器、滑竿传感器的使用
五、教学方法?
先学后教教学法、故事教学法??
六、教学过程：?
（一）故事导入?
师：同学们，今天老师给大家带来了一只小猪，我们来看看是谁？课件示《猪猪侠》中的卡通明星“小呆呆”。?
师：小呆呆有点苯苯的，但非常可爱，同学们也都认识，迷糊老师要求小呆呆在家里要节约用电，可是他老是忘记把家里的电灯关闭，一开就是一晚上呢。他自己非常的头痛，我们有什么办法？?
学生讨论。
【设计意图】运用故事开展教学，能构筑起师生交流的桥梁。通过引入《猪猪侠》中小呆呆角色，教师创设故事情节进行课堂导入，能很快吸引学生参与到今天的内容，激发学生的学习积极性。?
（二）新课教学?
（1）主题一：认识智能电灯。?
师：同学们的方法真多，这种对电灯进行控制，可以自动关闭的方法可真棒，我们把这种电灯叫做“智能电灯”。为了帮助小呆呆同学，我们今天就来帮他制作一盏智能电灯吧！（板书课题：智能电灯我能做）?
现在，让我们来能智力电灯来个更全面的认识吧！（板书课题：认识智能电灯）。请同学们打开桌面上的“学习资料”试着自己了解一下吧！?
学生自主学习，观看网页、视频。?
师生交流常见的智能电灯的功能。（定时关闭、感应控制、亮度调节等）?
【设计意图】通过学生自主学习，产生感悟，再辅以讨论交流，旨在让学生“学会学习”，符合核心素养中“自主发展”要求。?
????（2）主题二：制作感应电灯。?
师：下面我们先来做个感应电灯，让小呆呆进入房间之后电灯打开。请同学们启动Scratch2.0plus软件?，连接数控板。?
师：老师手上的这个小元件就是今天我们要用的小灯泡，上面有两个灯珠并排连接着。请同学们观察学习资料“连接电灯.swf”，并试着把电灯元件连接到数控板上。?
学生操作。?
师：我们要把电灯元件连接到数控板的“电机A”或“电机B”上，大家连对了吗？现在，我们怎样来做感应电灯呢？我们来了解下感应电灯的原理，当有物体或热量靠近电灯传感器范围，就触发启动，当物体或热量消失，再次触发电灯进行关闭。常见的传感器有光感传感器和红外线传感器。?
现在请同学们拿出活动纸，把数据板光感传感器的常规值范围记录下来，思考一下光感值小于多少时，表示现在有人靠近时。?
学生实验并交流。?
师：现在我们知道了，常光感传感器的值比常规值范围都小的时候，就是表示有人靠近了，这时我们需要把电灯启动，我们可以使用命令：打开马达1，实现电灯打开。大家来动手制作吧！
学生操作，两人一组制作光感电灯。?
【设计意图】通过学生实验，交流想法，老师适当引导，让学生在实践中得出光感值的变化情况，让学生自主发展，体验成功。?
（3）主题三：制作定时关闭电灯。?
师：电灯都可以感应打开了。可是小呆呆老是忘记关电灯，那我们的感应关灯就无用武之地了。我们可以怎么改进？?
学生交流：定时自动关闭电灯，就不会一开一夜了。?
师：这个办法真好，我们需要一个“计时器”工具来帮助大家。老师演示计时器工具组的运用。?
师：我们要来试试看，先定5秒钟自动关闭，怎么样？?学生操作。?
【设计意图】在上一个环节中，学生已经有了感应电灯的制作体验，对于定时电灯，学生在老师教学完“计时器”工具后，就可以通过数据板实现，老师只讲简单用法，节省了教学时间，提高课堂效率；对学生而言，多一些探究，就是多了一份挑战的“困难”的机会。?
???（4）主题四：制作亮度调节电灯。?
师：小呆呆回去用了一下我们的光感电灯，他说晚上关灯睡觉好害怕，希望电灯能一直开着，那我们再来改进改进吧！开一夜可是要用掉许多电呢，我们可以怎么改进？?
学生交流：睡觉的时候调的暗一些，电灯可以调节亮度。
?师：以前我们用Scratch数据板制作电风扇的时候，调节过风速，那电灯的亮度调节，有没有相似的地方呢？?
学生交流。
师：那让我们试试看。能不能把用滑竿值来控制“电机A的能量”？?
学生尝试，发现电灯用滑竿值来控制后，亮度只能从0-100进行变化，不能开到最亮值255。?
师生讨论，师小结：可以把电机的能量设为滑竿值*2.55，让电灯的能量变化范围从0-100变化为0-255。?
学生完成作品。?
【设计意图】通过先学后教、知识迁移，在培养学生的探究精神的同时，也培养着学生分析问题、解决问题的能力。让学生学会学习、实践创新，符合核心素质要求。学生完全可以在实践研究中，把自己的想法和思路运用到作品制作之中，并收获成功的喜悦。?
（5）主题五：我的智能电灯（拓展练习）?
师：大家已经帮助小呆呆制作了许多的智能电灯，小呆呆可喜欢了，他告诉老师一个心愿：可以让一个电灯就有多种功能，或其它的一些新功能吗？?
学生交流。?
师：各位小小科学家们，让我们动起手来，把我们的智能电灯改进一下，不论是否成功，老师相信这将都是很棒的制作体验!?
学生进行小组作品创作。?
师：请同学们交流自己的制作作品，没有完成的介绍一下作品主要功能。?
学生交流评价。
【设计意图】本课的拓展练习部分，制作难度逐渐提升，让学有余力的同学可以有发挥的空间，让一般同学都能收获成功。从整堂课的角落来看，这个活动环节，旨在完成小呆呆的心愿，提高学生故事参与度。老师只做引导，小组合作，力求把今天学的内容巩固起来，或把自己能想到的智能电灯想法进行交流，老师不要求一定要制作出来，但对创新的点子要进行鼓励。?
（四）课堂总结?
师：今天我们帮助好朋友“小呆呆”完成了智能电灯的制作，对于电灯的控制，大家都做了许多尝试，希望同学们课后能把今天想到的好点子，好方法收集起来，想一想能否用到其它电器（或机器人）上，把合理使用电器，节约能源的好办法进行宣传和推广。?
【设计意图】对本课学习内容进行总结梳理，回顾学习环节，让学生认识到今天学习的“智能电灯我能做”还可以与生活中的其它电器或机器人进行结合，把信息技术的成果带入生活之中，让同学思考节约使用电器的方法，产生合理使用电器，节约能源的观念，以此来增强社会责任感。使本课的教学内容的节能教育得到升华。?
?七、总评?
为了能让学生在“智能电灯我能做”学习中更快进入学习状态，激发学习动力，本课在教学时采用故事教学，整堂课以“小呆呆的电灯”新编的故事开始，故事环节贯彻教学活动，以故事结束课堂，形成完整的故事教学过程。期间将探索活动、游戏活动融入其中，自然有趣，知识掌握效果好。课堂环节中让学生勇于探究，通过信息技术教学培养学生问题解决、技术运用能力，让学生产生合理使用电器，节约能源的观念，以此来增强社会责任感。是基于“核心素养”下新的学习方式和教学模式的尝试。
课件9张PPT。机器人的传感器
——智能电灯我能做闽教课标版小学信息技术六年级下册小呆呆，你在家里要节约用电，不要老是忘记关灯啊！ 让我们打开“学习资料”文件夹，查看网上知识和视频吧！查一查制作感应电灯自己动手来安装电灯吧！ 自己动手，通过数据线，并把电灯模块联接到电机上吧！制作感应电灯自己动手来试一试吧！ 观察光线传感器的值，当值怎样变化时，表示有人靠近？计时器与设定时间的关系 试试看，你能用“计时器”制作出定时5秒钟后自动关闭的小电灯吗？定时关闭电灯用马达能量控制电灯的亮度 设定马达能量，电灯就能变成不同的亮度了，怎样调节更方便？亮度调节电灯 让我们动手，制作一盏多功能智能电灯吧！PART 02功能多吗？有创新吗？实用性强吗？谢谢!
