15机灵的老鼠 教案
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文档简介
机灵的老鼠
一、教材分析
本课是S4A与传感器结合的综合应用，为了让学生更为直观地学习与掌握，在设计中以机灵的小老鼠为载体，通过光感值的变化来控制小老鼠的活动状态。本课涵盖了较多的新知识、技能，硬件设备有光敏传感器和Arduino板，以及硬件连接方法；程序脚本方面要让学生理解“如果…否则…”控件的含义。学生通过学习实践发现更多的可能性，实现更多面向生活的创新应用。
二、学情分析
学生在本课之前已经学习和掌握Scratch的基本操作，掌握了积木式编程的基本方法，初步具备了使用Scratch编写程序的基本能力，已尝试过通过麦克风对角色进行控制。但学生对Arduino板还比较陌生、对各型传感器的作用还不太了解，特别是各型传感器采集的数据与生活中可能形成的应用还未建构联系，在教学设计中要让学生感受体验实践的部分多一些。
三、教学目标与要求
1.知识与技能
(1)认识控制板、光敏传感器。
(2)掌握S4A 程序启动方法。
(3)掌握光敏传感器控制程序的方法及原理。
(4)掌握“如果…否则…”控件的使用方法。
2.过程与方法
在具体的活动中发现问题和解决问题,在具体的任务中激发善于思考,勇于探索精神,体验传感器对舞台角色控制的方法及原理。
3.情感态度与价值观
通过本课学习,逐步养成科学、严谨的学习习惯。
4.行为与创新
通过活动培养学习观察、思考和实践的能力。
四、教学重点与难点
重点:掌握“如果…否则…”控件的使用方法。
难点:掌握光敏传感器控制程序的方法及原理。
五、课时安排
安排1课时。
六、教学方法与手段
结合教师演示讲解法、问题导向学习法、自主探究学习，引导学生完成相应的任务，鼓励学生进行个性化的自主学习。
七、教学准备
控制板、光敏传感器、素材资源、课件、电子白板、广播教学软件等。
八、教学过程：
师生活动 目的或行为
（一）、视频激趣，互动程序引入新课 1.昨天晚上，老师家里来了两位不速之客，我们来看看是谁呢？（播放视频）
生：小老鼠
师：我们都知道老鼠喜欢白天躲进洞里，天黑后出来觅食，其实我的电脑里也躲着一个小老鼠。
师边说边打开S4A软件，问：老鼠在哪呢？
生：在老鼠洞里。
师：谁能让它从洞里出来活动活动呢？
请一生协助开、关室内的灯。
2.师：通过观察，你发现了什么？
学生汇报。教师总结板书。
光线暗：小老鼠出洞
光线强：小老鼠进洞
3.师：想让你电脑里的小动物也出来活动吗？今天我们一起来探究学习《第21课 机灵的小老鼠》。
（二）、认识并了解控制板及光敏传感器
师：我们是用眼睛感知周围光线变化的，而电脑是怎么知道的呢？其实呀，秘密在这儿！（师实物展示控制板、光敏传感器）
1.认识控制板（Arduino板）
介绍我国对Arduino读音有多种，今天我们统一称它为控制板。（板书：控制板）
控制板是一块开源的主板，是电脑和光敏传感器之间的桥梁。
2.认识光敏传感器
让学生观察光敏传感器，介绍其是能感受光亮度并转换成可用输出信号的传感器。它感受到的光亮度强弱的值就叫光感值。（板书：光敏传感器、光感值）
3.了解控制板电源部分、模拟输入部分，光敏传感器引脚信息。
4.用数据线把控制板接入电脑。
5.师演示启动S4A软件，介绍其是Scratch软件的改进版，增加了传感器控件，能更好地实现程序的交互性。
6.在动作模块中设置,观察S4A舞台区上传感器侦测到的数字在不断变化，说明我们连接成功了。
（三）、测试光感值
1.师：硬件连接好后，我们就要来测试光感值了。
任务1：测试光感值，完成问卷。
先测当前环境下（代表天亮）光感值，再用手握住光敏传感器（代表什么？），用手握住后你发现了什么？握住不放最后大概是多少？
2.学生实践操作测试，合作观察，一名学生负责记录数据，并打开网页填写提交问卷“测试光感值”。
3.现场反馈、交流问卷结果。
4.如果我们用测量到的光感值的中间值来区分天亮与天黑，比如老师这儿光感值中间值大概是400，你的光感值中间值是多少？（追问：在这个数值之上可以认为是天亮还是天黑？光感值在这个数值之下呢？）
你能用已学过的“如果… 如果…”指令连起来说说吗？
（四）、分析脚本，理清思路
1.现在是万事俱备，只欠“脚本”了。在搭建脚本之前，我们首先要设想脚本（师出示设想的脚本），然后再根据设想的脚本编写、调试、完善程序，这样才能制作出满意的作品（师出示“机灵的小老鼠”脚本），老师来考考你们：
（1）脚本里为什么要有“重复执行”控件？
（2）脚本里“如果…”后面的判断条件是什么？
当光感值<400,代表天黑，天黑后老鼠做了什么？
（3）下面的“否则…”表示什么？
（4）师：舞台发生了哪些变化？是怎么变化的呢？
生：……
（预案：如果学生答不上来，教师质疑：脚本里广播“天黑”、广播“天亮”，猜猜看，是把消息发给谁的？）
2.今天老师给大家带来了很多喜欢在夜晚活动的动物素材，师演示打开学生素材，要求机号为双号的学生打开素材文档，每组学生讨论选择一种喜欢的动物，讨论设想并在“学习单”上填写脚本。
任务2：学生在“学习单”上搭建脚本。
（五）、合作探究，制作交互作品
1.示范演示：
（1）导入“素材库”中背景与角色
师演示讲解，学生完成操作。师强调添加角色，是修改默认角色的造型。要在默认角色造型里先导入我们喜欢的角色后，再删除舞台区的“Arduino”默认角色。
任务3：学生导入背景与角色。
（2）师演示在条件判断里加入“”控件方法。
2.任务4：实践“金、银、铜”牌任务
（1）实践操作搭建脚本。
①学生分组操作。
②师巡视辅导、交流，肯定采用不同方法的学生。
舞台小妙招：试试
（2）学生调试程序，相互讨论、修改完善作品。
（3）交流与评价
展示学生作品，让学生自己说一说作品流程。（尽量多展示几组）
（六）、梳理总结
1.今天我们学习运用控制板、光敏传感器等硬件，利用S4A软件搭建了脚本，实现了小老鼠在白天与黑夜的动作。
想一想：能不能利用光敏传感器的特点，为我们的生活带来便利？
2.除了光敏传感器，还有很多种传感器，例如我们下面两节课将要学习火焰传感器与滑动电位传感器。课后请同学们搜一搜：
还有哪些种类的传感器？分别有什么作用？
（七）、整理器材
请同学们整理好教学器材，注意先把数据线从电脑上拔下来，依次放到老师旁边的收纳盒中。
（八）、板书
机灵的老鼠
光敏传感器 控制板 S4A软件
光线暗：小老鼠出洞（显示）
<400
光线强：小老鼠进洞（隐藏）
> 或 =400
视频、互动游戏程序导入，激起学生好奇心，激发学生学习探究兴趣
通过对观察到的交互作品描述，为下面脚本搭建中“判断条件”的设置理清思路
展示讲解，让生初步认识、了解控制板与光敏传感器功能与连接方法，为制作交互作品铺垫
提出问题，采用小组合作实践，引导学生自主探究。通过问卷形式，及时反馈学情
渗透先设想脚本，然后再编写调试程序的思维
短短的一节课时间，要想使学生理解新知，实践体验、制作交互作品，脚本的分析要做到条分缕析，让学生多想、多说
通过在“学习单”上搭建脚本，培养习惯，强化学生认知
S4A默认角色造型的更改要先导入再删除，否则传感器模块会消失，影响练习进度与效果
培养学生自主探究、解决问题、合作交流的能力。教师巡视指导，看学生有无操作典型问题
总结本课主要知识点，引导后续学习与创作的方向
培养学生良好学习习惯
一、教材分析
本课是S4A与传感器结合的综合应用，为了让学生更为直观地学习与掌握，在设计中以机灵的小老鼠为载体，通过光感值的变化来控制小老鼠的活动状态。本课涵盖了较多的新知识、技能，硬件设备有光敏传感器和Arduino板，以及硬件连接方法；程序脚本方面要让学生理解“如果…否则…”控件的含义。学生通过学习实践发现更多的可能性，实现更多面向生活的创新应用。
二、学情分析
学生在本课之前已经学习和掌握Scratch的基本操作，掌握了积木式编程的基本方法，初步具备了使用Scratch编写程序的基本能力，已尝试过通过麦克风对角色进行控制。但学生对Arduino板还比较陌生、对各型传感器的作用还不太了解，特别是各型传感器采集的数据与生活中可能形成的应用还未建构联系，在教学设计中要让学生感受体验实践的部分多一些。
三、教学目标与要求
1.知识与技能
(1)认识控制板、光敏传感器。
(2)掌握S4A 程序启动方法。
(3)掌握光敏传感器控制程序的方法及原理。
(4)掌握“如果…否则…”控件的使用方法。
2.过程与方法
在具体的活动中发现问题和解决问题,在具体的任务中激发善于思考,勇于探索精神,体验传感器对舞台角色控制的方法及原理。
3.情感态度与价值观
通过本课学习,逐步养成科学、严谨的学习习惯。
4.行为与创新
通过活动培养学习观察、思考和实践的能力。
四、教学重点与难点
重点:掌握“如果…否则…”控件的使用方法。
难点:掌握光敏传感器控制程序的方法及原理。
五、课时安排
安排1课时。
六、教学方法与手段
结合教师演示讲解法、问题导向学习法、自主探究学习，引导学生完成相应的任务，鼓励学生进行个性化的自主学习。
七、教学准备
控制板、光敏传感器、素材资源、课件、电子白板、广播教学软件等。
八、教学过程：
师生活动 目的或行为
（一）、视频激趣，互动程序引入新课 1.昨天晚上，老师家里来了两位不速之客，我们来看看是谁呢？（播放视频）
生：小老鼠
师：我们都知道老鼠喜欢白天躲进洞里，天黑后出来觅食，其实我的电脑里也躲着一个小老鼠。
师边说边打开S4A软件，问：老鼠在哪呢？
生：在老鼠洞里。
师：谁能让它从洞里出来活动活动呢？
请一生协助开、关室内的灯。
2.师：通过观察，你发现了什么？
学生汇报。教师总结板书。
光线暗：小老鼠出洞
光线强：小老鼠进洞
3.师：想让你电脑里的小动物也出来活动吗？今天我们一起来探究学习《第21课 机灵的小老鼠》。
（二）、认识并了解控制板及光敏传感器
师：我们是用眼睛感知周围光线变化的，而电脑是怎么知道的呢？其实呀，秘密在这儿！（师实物展示控制板、光敏传感器）
1.认识控制板（Arduino板）
介绍我国对Arduino读音有多种，今天我们统一称它为控制板。（板书：控制板）
控制板是一块开源的主板，是电脑和光敏传感器之间的桥梁。
2.认识光敏传感器
让学生观察光敏传感器，介绍其是能感受光亮度并转换成可用输出信号的传感器。它感受到的光亮度强弱的值就叫光感值。（板书：光敏传感器、光感值）
3.了解控制板电源部分、模拟输入部分，光敏传感器引脚信息。
4.用数据线把控制板接入电脑。
5.师演示启动S4A软件，介绍其是Scratch软件的改进版，增加了传感器控件，能更好地实现程序的交互性。
6.在动作模块中设置,观察S4A舞台区上传感器侦测到的数字在不断变化，说明我们连接成功了。
（三）、测试光感值
1.师：硬件连接好后，我们就要来测试光感值了。
任务1：测试光感值，完成问卷。
先测当前环境下（代表天亮）光感值，再用手握住光敏传感器（代表什么？），用手握住后你发现了什么？握住不放最后大概是多少？
2.学生实践操作测试，合作观察，一名学生负责记录数据，并打开网页填写提交问卷“测试光感值”。
3.现场反馈、交流问卷结果。
4.如果我们用测量到的光感值的中间值来区分天亮与天黑，比如老师这儿光感值中间值大概是400，你的光感值中间值是多少？（追问：在这个数值之上可以认为是天亮还是天黑？光感值在这个数值之下呢？）
你能用已学过的“如果… 如果…”指令连起来说说吗？
（四）、分析脚本，理清思路
1.现在是万事俱备，只欠“脚本”了。在搭建脚本之前，我们首先要设想脚本（师出示设想的脚本），然后再根据设想的脚本编写、调试、完善程序，这样才能制作出满意的作品（师出示“机灵的小老鼠”脚本），老师来考考你们：
（1）脚本里为什么要有“重复执行”控件？
（2）脚本里“如果…”后面的判断条件是什么？
当光感值<400,代表天黑，天黑后老鼠做了什么？
（3）下面的“否则…”表示什么？
（4）师：舞台发生了哪些变化？是怎么变化的呢？
生：……
（预案：如果学生答不上来，教师质疑：脚本里广播“天黑”、广播“天亮”，猜猜看，是把消息发给谁的？）
2.今天老师给大家带来了很多喜欢在夜晚活动的动物素材，师演示打开学生素材，要求机号为双号的学生打开素材文档，每组学生讨论选择一种喜欢的动物，讨论设想并在“学习单”上填写脚本。
任务2：学生在“学习单”上搭建脚本。
（五）、合作探究，制作交互作品
1.示范演示：
（1）导入“素材库”中背景与角色
师演示讲解，学生完成操作。师强调添加角色，是修改默认角色的造型。要在默认角色造型里先导入我们喜欢的角色后，再删除舞台区的“Arduino”默认角色。
任务3：学生导入背景与角色。
（2）师演示在条件判断里加入“”控件方法。
2.任务4：实践“金、银、铜”牌任务
（1）实践操作搭建脚本。
①学生分组操作。
②师巡视辅导、交流，肯定采用不同方法的学生。
舞台小妙招：试试
（2）学生调试程序，相互讨论、修改完善作品。
（3）交流与评价
展示学生作品，让学生自己说一说作品流程。（尽量多展示几组）
（六）、梳理总结
1.今天我们学习运用控制板、光敏传感器等硬件，利用S4A软件搭建了脚本，实现了小老鼠在白天与黑夜的动作。
想一想：能不能利用光敏传感器的特点，为我们的生活带来便利？
2.除了光敏传感器，还有很多种传感器，例如我们下面两节课将要学习火焰传感器与滑动电位传感器。课后请同学们搜一搜：
还有哪些种类的传感器？分别有什么作用？
（七）、整理器材
请同学们整理好教学器材，注意先把数据线从电脑上拔下来，依次放到老师旁边的收纳盒中。
（八）、板书
机灵的老鼠
光敏传感器 控制板 S4A软件
光线暗：小老鼠出洞（显示）
<400
光线强：小老鼠进洞（隐藏）
> 或 =400
视频、互动游戏程序导入，激起学生好奇心，激发学生学习探究兴趣
通过对观察到的交互作品描述，为下面脚本搭建中“判断条件”的设置理清思路
展示讲解，让生初步认识、了解控制板与光敏传感器功能与连接方法，为制作交互作品铺垫
提出问题，采用小组合作实践，引导学生自主探究。通过问卷形式，及时反馈学情
渗透先设想脚本，然后再编写调试程序的思维
短短的一节课时间，要想使学生理解新知，实践体验、制作交互作品，脚本的分析要做到条分缕析，让学生多想、多说
通过在“学习单”上搭建脚本，培养习惯，强化学生认知
S4A默认角色造型的更改要先导入再删除，否则传感器模块会消失，影响练习进度与效果
培养学生自主探究、解决问题、合作交流的能力。教师巡视指导，看学生有无操作典型问题
总结本课主要知识点，引导后续学习与创作的方向
培养学生良好学习习惯