五年级下册信息技术声音控制小猫动作 教案 苏教版新版
文档属性
| 名称 | 五年级下册信息技术声音控制小猫动作 教案 苏教版新版 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 32.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2019-07-03 18:25:30 | ||
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文档简介
声音控制小猫动作
【教材分析】
本课的主要内容是利用声音传感器获取外界中的音量值，利用音量值来控制小猫的运动。涉及的知识点有：认识Arduino主控板，利用变量来读取声音传感器的值，用数值和逻辑运算来处理音量值，并能应用到程序中。
【学情分析】
经过前期的学习，学生对Scratch软件有一定的了解，比如动作控件、逻辑控件以及变量等等。考虑到这是学生第一次在课堂上接触传感器，所以在任务设计上降低了难度。通过本课的学习，学生认识开源硬件Arduino，感受声音传感器在程序中的作用，学会获取声音传感器的数值后，利用该数值编写程序以及模拟生活中的现象，以培养学生的创造能力。
【教学目标与要求】
1. 了解Arduino硬件的结构。
2. 学会连接硬件与电脑。
3. 掌握获取声音传感器值的方法。
4. 能够对传感器数据进行转化满足程序需要。
5. 引导学生认识声音传感器，体验Arduino开源硬件的强大魅力。
6. 通过在做中学，学生形成生活中的物体可以成为计算机输入设备的意识。
【教学重点与难点】
重点：
1. 能够将声音传感器和主控板连接起来。
2. 掌握获取声音传感器值的方法。
难点：
1. 掌握获取声音传感器值的方法。
2. 将获取到的传感器数值应用到程序中。
【教学方法与手段】
鉴于学生是第一次接触传感器，所以在认识、连接、使用传感器时采用讲授式教学。为激发孩子的学习兴趣，让他们先进行体验，然后动手实践，在做中学。
【课时安排】
安排1课时。
【教学准备】
xDing软件、Arduino主控板、连接线、声音传感器。
【教学过程】
教学环节
教师和学生活动
设计意图
一、直观体验，揭秘原理
师：今天动物园的小动物们开运动会，当绿旗被点击的时候，酷狗和小猫同时从起跑线出发。大家看，酷狗已经快要跑到舞台中间了，而小猫还在起点。让我们一起来给小猫鼓鼓劲，加加油。
师带领学生大喊：“加油”。
师：快看，小猫好像听到了我们的加油声，它已经跑到终点啦！
师：咦，这是怎么回事？它是怎么做到的呢？
生答。
师：让我们一起来揭开它背后的神秘面纱。
首先需要声音传感器、Arduino主控板设备来感知我们的加油声，然后利用感知到的声音数值编写程序。
我们首先来看看当前的声音值是多少？
保持安静，观察声音最小值：0；
加油声响起来，观察声音最大值：100。
在脚本中，小猫移动的步数是声音值。声音值越大，它的移动步数也越大，速度也就越快。
这节课，我们就来学习使用神秘的声音传感器。板书（声音传感器）
学生感受声音传感器的魅力，用已有的知识揭示声音传感器的工作原理，激发学生学习的兴趣。
连接
硬件
认识声音传感器
找一找：声音传感器。
读一读：声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，声音传感器根据声音强度的不同，其输出值也不同。
认识主控板
看一看：Arduino主控板。
找一找：Arduino主控板上的数字接口2～13和模拟接口A0～A5。模拟口连接模拟量的信号和设备，返回的数值是0～1024。数字口连接离散数字量信号和设备，返回的数值是0或1。
想一想：声音传感器应该接什么口？（板书：模拟口）
说一说：你在Arduino主控板上还发现了什么？
开关、复位、超声波接口、USB接口。
连接主控板和声音传感器
拿出桌面上的一根红、白、黑三色线，有白色突起的一头连接声音传感器，另外一头连接A0～A5之间的A2端口。
Tips：红、白、黑线要与主控板上的红、白、黑一一对应。
相邻两人之间检查一下有没有连接正确？连接无误后，请用黑色的数据线连接主控板和电脑。
通过找一找、读一读，认识声音传感器。
看一看结构，找一找端口，想一想，说一说，为后面连接传感器打好基础。
初次接触硬件，采用演示与讲解的方式，让学生学会连接硬件，养成良好的检查习惯。
获取
数值
硬件连接好了，接下来我们需要编写程序来获取环境中的声音值。
打开桌面上的酷狗小猫运动会程序。
（1）单击“连接”，选择串口COM4。
（2）单击“控制板”，选择Arduino UNO。
Tips：第一次使用时，必须单击“连接”“安装固件”。串口号因电脑而异，此处，选用COM4。
（3）新建变量sy。
（4）将变量sy的数值设定为模拟口A2。
Tips：此处模拟口A2与前面声音传感器连接主控板时的接口要一致。
（5）重复执行。
程序只能获取此刻环境中的声音，如果说要持续不断地获取声音值，需要重复执行，自己修改程序。记录教室内的声音值。
连接串口，主控板，安装固件，启动硬件和电脑之间的通信模式。
采用变量的方式来获取声音传感器的数值。
编写
程序
获取声音值只是我们的第一步，接下来，我们要用声音值去编写程序。
模仿程序——酷狗小猫运动会。
师：大家试试看，能否给小猫编写脚本：当声音越大，让它跑得越快。
转播学生作品。
师：小猫跑得速度太快了，能否利用数字和逻辑运算里的控件稍微调整一下呢？
学生调试。
反馈学生作品。
创编程序——贴近生活。
师：想一想生活中哪些地方会用到声音传感器？还可以用到什么地方？
生：声控灯、噪声监测器。
师：那你能否在xDing软件里模拟出来呢？试试看。
展示学生作品。
学生从模仿教师的程序开始，学会利用声音值来编写程序。
对声音值进行逻辑运算，缩小数值。
联系学生生活中的经验，编写程序。
总结
反馈
这节课我们认识了声音传感器，用变量来读取环境中的声音值，并用它来编写程序。你们学会了吗？生活中除了声音传感器，还有光线、红外、温度、适度、超声波传感器等等，等着我们去学习呢！
回顾本节课知识，并为后面所要学的内容做铺垫。
【教学反思】
本节课的教授是以编写程序为主还是以学习硬件的使用方法为主，笔者分别进行了尝试。选择前者，学生学习目标达成度不高；而选择后者，如果切入点不合适，学生学习兴趣不高。学习硬件的使用方法是编写程序的必经之路，此处必须要“细嚼慢咽”。而利用音量值编写程序是最终目的，学生需要有体验，有操作。因此，在课开始时让他们先直观感受。后面编写程序时，为他们提供了半成品。创编程序是拓展任务，学生做得虽然不够精美，但能模拟出生活或者创造性应用音量值来编写程序，亦可大力表扬。
【教材分析】
本课的主要内容是利用声音传感器获取外界中的音量值，利用音量值来控制小猫的运动。涉及的知识点有：认识Arduino主控板，利用变量来读取声音传感器的值，用数值和逻辑运算来处理音量值，并能应用到程序中。
【学情分析】
经过前期的学习，学生对Scratch软件有一定的了解，比如动作控件、逻辑控件以及变量等等。考虑到这是学生第一次在课堂上接触传感器，所以在任务设计上降低了难度。通过本课的学习，学生认识开源硬件Arduino，感受声音传感器在程序中的作用，学会获取声音传感器的数值后，利用该数值编写程序以及模拟生活中的现象，以培养学生的创造能力。
【教学目标与要求】
1. 了解Arduino硬件的结构。
2. 学会连接硬件与电脑。
3. 掌握获取声音传感器值的方法。
4. 能够对传感器数据进行转化满足程序需要。
5. 引导学生认识声音传感器，体验Arduino开源硬件的强大魅力。
6. 通过在做中学，学生形成生活中的物体可以成为计算机输入设备的意识。
【教学重点与难点】
重点：
1. 能够将声音传感器和主控板连接起来。
2. 掌握获取声音传感器值的方法。
难点：
1. 掌握获取声音传感器值的方法。
2. 将获取到的传感器数值应用到程序中。
【教学方法与手段】
鉴于学生是第一次接触传感器，所以在认识、连接、使用传感器时采用讲授式教学。为激发孩子的学习兴趣，让他们先进行体验，然后动手实践，在做中学。
【课时安排】
安排1课时。
【教学准备】
xDing软件、Arduino主控板、连接线、声音传感器。
【教学过程】
教学环节
教师和学生活动
设计意图
一、直观体验，揭秘原理
师：今天动物园的小动物们开运动会，当绿旗被点击的时候，酷狗和小猫同时从起跑线出发。大家看，酷狗已经快要跑到舞台中间了，而小猫还在起点。让我们一起来给小猫鼓鼓劲，加加油。
师带领学生大喊：“加油”。
师：快看，小猫好像听到了我们的加油声，它已经跑到终点啦！
师：咦，这是怎么回事？它是怎么做到的呢？
生答。
师：让我们一起来揭开它背后的神秘面纱。
首先需要声音传感器、Arduino主控板设备来感知我们的加油声，然后利用感知到的声音数值编写程序。
我们首先来看看当前的声音值是多少？
保持安静，观察声音最小值：0；
加油声响起来，观察声音最大值：100。
在脚本中，小猫移动的步数是声音值。声音值越大，它的移动步数也越大，速度也就越快。
这节课，我们就来学习使用神秘的声音传感器。板书（声音传感器）
学生感受声音传感器的魅力，用已有的知识揭示声音传感器的工作原理，激发学生学习的兴趣。
连接
硬件
认识声音传感器
找一找：声音传感器。
读一读：声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，声音传感器根据声音强度的不同，其输出值也不同。
认识主控板
看一看：Arduino主控板。
找一找：Arduino主控板上的数字接口2～13和模拟接口A0～A5。模拟口连接模拟量的信号和设备，返回的数值是0～1024。数字口连接离散数字量信号和设备，返回的数值是0或1。
想一想：声音传感器应该接什么口？（板书：模拟口）
说一说：你在Arduino主控板上还发现了什么？
开关、复位、超声波接口、USB接口。
连接主控板和声音传感器
拿出桌面上的一根红、白、黑三色线，有白色突起的一头连接声音传感器，另外一头连接A0～A5之间的A2端口。
Tips：红、白、黑线要与主控板上的红、白、黑一一对应。
相邻两人之间检查一下有没有连接正确？连接无误后，请用黑色的数据线连接主控板和电脑。
通过找一找、读一读，认识声音传感器。
看一看结构，找一找端口，想一想，说一说，为后面连接传感器打好基础。
初次接触硬件，采用演示与讲解的方式，让学生学会连接硬件，养成良好的检查习惯。
获取
数值
硬件连接好了，接下来我们需要编写程序来获取环境中的声音值。
打开桌面上的酷狗小猫运动会程序。
（1）单击“连接”，选择串口COM4。
（2）单击“控制板”，选择Arduino UNO。
Tips：第一次使用时，必须单击“连接”“安装固件”。串口号因电脑而异，此处，选用COM4。
（3）新建变量sy。
（4）将变量sy的数值设定为模拟口A2。
Tips：此处模拟口A2与前面声音传感器连接主控板时的接口要一致。
（5）重复执行。
程序只能获取此刻环境中的声音，如果说要持续不断地获取声音值，需要重复执行，自己修改程序。记录教室内的声音值。
连接串口，主控板，安装固件，启动硬件和电脑之间的通信模式。
采用变量的方式来获取声音传感器的数值。
编写
程序
获取声音值只是我们的第一步，接下来，我们要用声音值去编写程序。
模仿程序——酷狗小猫运动会。
师：大家试试看，能否给小猫编写脚本：当声音越大，让它跑得越快。
转播学生作品。
师：小猫跑得速度太快了，能否利用数字和逻辑运算里的控件稍微调整一下呢？
学生调试。
反馈学生作品。
创编程序——贴近生活。
师：想一想生活中哪些地方会用到声音传感器？还可以用到什么地方？
生：声控灯、噪声监测器。
师：那你能否在xDing软件里模拟出来呢？试试看。
展示学生作品。
学生从模仿教师的程序开始，学会利用声音值来编写程序。
对声音值进行逻辑运算，缩小数值。
联系学生生活中的经验，编写程序。
总结
反馈
这节课我们认识了声音传感器，用变量来读取环境中的声音值，并用它来编写程序。你们学会了吗？生活中除了声音传感器，还有光线、红外、温度、适度、超声波传感器等等，等着我们去学习呢！
回顾本节课知识，并为后面所要学的内容做铺垫。
【教学反思】
本节课的教授是以编写程序为主还是以学习硬件的使用方法为主，笔者分别进行了尝试。选择前者，学生学习目标达成度不高；而选择后者，如果切入点不合适，学生学习兴趣不高。学习硬件的使用方法是编写程序的必经之路，此处必须要“细嚼慢咽”。而利用音量值编写程序是最终目的，学生需要有体验，有操作。因此，在课开始时让他们先直观感受。后面编写程序时，为他们提供了半成品。创编程序是拓展任务，学生做得虽然不够精美，但能模拟出生活或者创造性应用音量值来编写程序，亦可大力表扬。