(共36张PPT)
综合活动2
制作阳光运动计步器
新知学习
随着体育运动的发展和普及,计步器被广泛应用于分析和记录行走步调。目前,利用钟摆原理制作的机械式计步器已淡出历史,取而代之的是电子计步器。
电子计步器
新知学习
生命在于运动。“今天你走多少步了?”“你在朋友圈中的步数排行榜上是第几名?”这些已经成了年轻人的时尚问候方式。
手机中的计步器界面图
活动任务
利用
micro:bit板制作计步器。
任务内容
1.选用一种加速度计来感受外界的振动
2.编写程序实现主控器的计步功能。
3利用纸板或是3D打印设备制作穿戴设备。
任务说明
任务分析
1.了解计步器的基本算法。
2.使用
MakeCode程序编辑器给
micro:bit板编写计步程序。
3.将主控器和穿戴设备组装成计步器。
探究活动
计步器,顾名思义就是在你行走的时候能够帮你计算出一共走了多少步。行走时,人们手臂会前后摆动,运用micro:bit板能够收集到人体姿态的变化情况,并通过一定的方式显示出来。在本活动中,小组成员根据个人分工发挥个人特长,通力合作,共同制作一个计步器。
活动主题:制作阳光运动计步器
计步器通常由主控器和穿戴设备两部分组成。
主控器的核心部件是
micro:bit板,板上搭载了三轴加速度传感器。当人体运动姿态发生变化时,三轴加速度传感器可检测到x、y、z轴方向的重力加速度的变化。运行加载在micro:bit板上的程序,捕捉、采集并处理加速度传感器数据,就能实现计步功能。
穿戴设备,可以用卡纸或者3D打印来制作,戴在手腕上,当手腕甩动时采集运动的数据。
1.了解计步器的基本结构
活动主题:制作阳光运动计步器
2.了解
micro:bit的动作输入功能
打开
Makecode,“输入”模块中有
指令,“基本”模块中有
指令。利用这两条指令可以编写micro:bit板在不同状态下LED屏幕显示相应数字的程序。
打开
Makecode
中“输入”模块
活动主题:制作阳光运动计步器
活动主题:制作阳光运动计步器
设置不同状态下LED屏幕显示相应数字
活动任务
如果有硬件,可将
micro:bit板用数据线接入计算机,下载程序到micro:bit板中,进行实物测试。下面将在
Makecode软件的模拟器演示区进行模拟测试。
活动任务
(1)振动
单击
SHAKE晃动
micro:bit,可见
micro
bit显示数字1表明只要有晃动,无论朝哪个方向晃动,都将显示数字1,如下页图所示。
活动主题:制作阳光运动计步器
活动主题:制作阳光运动计步器
晃动
micro:bit,显示数字1
Micro:bit板处于各种不同的状态,将显示相应数字,如图所示。
活动主题:制作阳光运动计步器
(2)
上、下、左、右四种状态
当徽标朝上时,显示数字2
活动主题:制作阳光运动计步器
当徽标朝上时,显示数字3
活动主题:制作阳光运动计步器
当
micro:bit板向左倾斜时,显示数字4
活动主题:制作阳光运动计步器
当
micro:bit板向右倾斜时,显示数字5
活动主题:制作阳光运动计步器
3.组建计步器制作小组
(1)组建项目活动学习小组
为了保证整个活动的有序开展,建议由4-6名同学自愿组成一个项目学习小组,并推选一名组长。
组别:______________小组
组长:__________________
组员:__________________
(2)确定结构方案
活动主题:制作阳光运动计步器
项目
所需材料
硬件设备
Micro:bit板,3V电池
编程软件
MakeCode程序编辑器
外观设计
卡纸制作或者30打印
……
项目开发方案
(3)人员分工
活动主题:制作阳光运动计步器
小组合作,明确成员之间的任务分工。
角色
任务分工
组长
总协调,对整个项目负责
成员1
查阅相关资料,完善想法
成员2
规划功能及使用方法
成员3
制作穿戴设备
……
4.算法分析,编写程序
活动主题:制作阳光运动计步器
(1)使用的变量与相关脚本:完成变量规划表
变量
用途说明
相关脚本
步伐时间
每个人的行走速度不同,因而步伐的间隔时间也不同,设置“步伐时间初始值为0.5秒。
步数
用于记录行走的步数。
X
当双手垂放在双腿两侧时,X为原始记录点0。
活动主题:制作阳光运动计步器
x变化
当手臂向前摆动定幅度时,“x变化”为正数数值,手臂向后摆动一定幅度时,变化为负数数值。即每次手臂发生摆动时,x变化都会读取正负方向上的数值,再与之前初始的x值进行比较。
x结果
“x结果”等于“x变化”与x的差,用于记录手臂摆动的具体大小,为步数的累加提供判断依据。
活动主题:制作阳光运动计步器
(2)使用的按钮与功能设定:按钮B脚本搭建表
按钮
功能设定
相关脚本
按钮B
选取“输入”模块中的"当按钮B被按下时"指令,在运动中,有时候我们为了重新开始新的一次记录,需要将计步器进行重置,当按下按钮B时,重置回刚开机时的状态,这时有个笑脸来提示重置成功。
活动主题:制作阳光运动计步器
(3)编写程序:计步器脚本
活动主题:制作阳光运动计步器
5.外壳制作
(1)了解板形
根据
micro:bit板的尺寸和开孔位置,用卡纸或3D软件设计一个个性化的计步器外壳。
Micro:bit板尺寸
活动主题:制作阳光运动计步器
(2)制作外壳
可采用卡纸或者通过3D打印的方式,制作计步器的外壳及穿戴设备,如图所示。
学生制作的计步器
活动主题:制作阳光运动计步器
6.测试调试
将编好的程序从计算机下载到
micro:bit板上,下载过程中
micro:bit板的LED灯会闪烁,之后程序就可以在
micro:bit板上运行了。建议准备一个
micro:bit专属电池盒,方便脱机运行。
活动主题:制作阳光运动计步器
micro:bit板、电源、数据线
创新活动
每个人的步频和步幅都不同,我们可以设计更短的步伐间隔和x结果参考值,如步伐间隔0.3秒,x结果为200,可以将该参数作为短跑计步器的设定参数。试试设定长跑计步器的参数。
交流总结
①在班级或年级范围内召开实践活动展示交流会,将各组同学设计制作的阳光计步器与大家分享。根据实际情况,可以思考如何做得更好。以下建议供参考:说一说作品的
创新性体现在:____________________
实用性体现在:____________________
科学性体现在:____________________
②举办一场“计步器测试”比赛,比一比哪个小组设计的计步器计算步数更准确,外观更精美,算法更优化。可以用投票的方式选出。
1.展示与交流
交流总结
(1)评价他人
2.收获与反思
请你对其他各小组的作品给予评价。
组别
优点
不足
交流总结
(2)评价自己
①在本次综合活动过程中,你遇到了什么问题,你是如何解决问题、克服困难的?
_____________________________________________________
②你是否认真参加了每一次小组活动,努力完成自己承担的任务?你是否能主动提出活动的设想和建议?你是否能与同学合作,善于听取他人的意见?
_____________________________________________________
交流总结
作品的不足之处
作品的改进方向
(3)完善作品
听取老师或同学的意见或建议,从外观、程序编写等方面,对本组作品进行改进。
活动评价
活动过程评价表
评价内容
评价等级
优秀
良好
合格
需要努力
创意编写程序,合理调整参数
创意设计外观,分享优秀设计
积极参与研究,善于提出建议
虚心接受建议,乐于分享心得
通过本节课的学习,谈一谈你有哪些收获呢?
你的收获
课堂小结