《聲音控制小貓動作》教學(xué)設(shè)計(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第14課 聲音控制小貓動作【教材分析】本課的主要內(nèi)容是利用聲音傳感器獲取外界中的音量值，利用音量值來控制小貓的運動。涉及的知識點有：認識Arduino主控板，利用變量來讀取聲音傳感器的值，用數(shù)值和邏輯運算來處理音量值，并能應(yīng)用到程序中?！緦W(xué)情分析】經(jīng)過前期的學(xué)習(xí)，學(xué)生對Scratch軟件有一定的了解，比如動作控件、邏輯控件以及變量等等?？紤]到這是學(xué)生第一次在課堂上接觸傳感器，所以在任務(wù)設(shè)計上降低了難度。通過本課的學(xué)習(xí)，學(xué)生認識開源硬件Arduino，感受聲音傳感器在程序中的作用，學(xué)會獲取聲音傳感器的數(shù)值后，利用該數(shù)值編寫程序以及模擬生活中的現(xiàn)象，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

2、【教學(xué)目標與要求】1. 了解Arduino硬件的結(jié)構(gòu)。2. 學(xué)會連接硬件與電腦。3. 掌握獲取聲音傳感器值的方法。 4. 能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化滿足程序需要。5. 引導(dǎo)學(xué)生認識聲音傳感器，體驗Arduino開源硬件的強大魅力。6. 通過在做中學(xué)，學(xué)生形成生活中的物體可以成為計算機輸入設(shè)備的意識?！窘虒W(xué)重點與難點】重點：1. 能夠?qū)⒙曇魝鞲衅骱椭骺匕暹B接起來。2. 掌握獲取聲音傳感器值的方法。難點：1. 掌握獲取聲音傳感器值的方法。2. 將獲取到的傳感器數(shù)值應(yīng)用到程序中?！窘虒W(xué)方法與手段】鑒于學(xué)生是第一次接觸傳感器，所以在認識、連接、使用傳感器時采用講授式教學(xué)。為激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣，讓他們先進

3、行體驗，然后動手實踐，在做中學(xué)?！菊n時安排】安排1課時?！窘虒W(xué)準備】xDing軟件、Arduino主控板、連接線、聲音傳感器?！窘虒W(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師和學(xué)生活動設(shè)計意圖一、直觀體驗，揭秘原理師：今天動物園的小動物們開運動會，當(dāng)綠旗被點擊的時候，酷狗和小貓同時從起跑線出發(fā)。大家看，酷狗已經(jīng)快要跑到舞臺中間了，而小貓還在起點。讓我們一起來給小貓鼓鼓勁，加加油。師帶領(lǐng)學(xué)生大喊：“加油”。師：快看，小貓好像聽到了我們的加油聲，它已經(jīng)跑到終點啦！師：咦，這是怎么回事？它是怎么做到的呢？生答。師：讓我們一起來揭開它背后的神秘面紗。首先需要聲音傳感器、Arduino主控板設(shè)備來感知我們的加油聲，然后利用感知

4、到的聲音數(shù)值編寫程序。我們首先來看看當(dāng)前的聲音值是多少？保持安靜，觀察聲音最小值：0；加油聲響起來，觀察聲音最大值：100。在腳本中，小貓移動的步數(shù)是聲音值。聲音值越大，它的移動步數(shù)也越大，速度也就越快。這節(jié)課，我們就來學(xué)習(xí)使用神秘的聲音傳感器。板書（聲音傳感器）學(xué)生感受聲音傳感器的魅力，用已有的知識揭示聲音傳感器的工作原理，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。2、 連接硬件1. 認識聲音傳感器找一找：聲音傳感器。讀一讀：聲音傳感器內(nèi)置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒。聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動，導(dǎo)致電容的變化，聲音傳感器根據(jù)聲音強度的不同，其輸出值也不同。2. 認識主控板看一看：Arduino主控板。找一

5、找：Arduino主控板上的數(shù)字接口213和模擬接口A0A5。模擬口連接模擬量的信號和設(shè)備，返回的數(shù)值是01024。數(shù)字口連接離散數(shù)字量信號和設(shè)備，返回的數(shù)值是0或1。想一想：聲音傳感器應(yīng)該接什么口？（板書：模擬口）說一說：你在Arduino主控板上還發(fā)現(xiàn)了什么？開關(guān)、復(fù)位、超聲波接口、USB接口。3. 連接主控板和聲音傳感器拿出桌面上的一根紅、白、黑三色線，有白色突起的一頭連接聲音傳感器，另外一頭連接A0A5之間的A2端口。Tips：紅、白、黑線要與主控板上的紅、白、黑一一對應(yīng)。相鄰兩人之間檢查一下有沒有連接正確？連接無誤后，請用黑色的數(shù)據(jù)線連接主控板和電腦。通過找一找、讀一讀，認識聲音傳感

6、器。看一看結(jié)構(gòu)，找一找端口，想一想，說一說，為后面連接傳感器打好基礎(chǔ)。初次接觸硬件，采用演示與講解的方式，讓學(xué)生學(xué)會連接硬件，養(yǎng)成良好的檢查習(xí)慣。3、 獲取數(shù)值硬件連接好了，接下來我們需要編寫程序來獲取環(huán)境中的聲音值。打開桌面上的酷狗小貓運動會程序。（1）單擊“連接”，選擇串口COM4。（2）單擊“控制板”，選擇Arduino UNO。Tips：第一次使用時，必須單擊“連接”“安裝固件”。串口號因電腦而異，此處，選用COM4。（3）新建變量sy。（4）將變量sy的數(shù)值設(shè)定為模擬口A2。Tips：此處模擬口A2與前面聲音傳感器連接主控板時的接口要一致。（5）重復(fù)執(zhí)行。程序只能獲取此刻環(huán)境中的聲音

7、，如果說要持續(xù)不斷地獲取聲音值，需要重復(fù)執(zhí)行，自己修改程序。記錄教室內(nèi)的聲音值。連接串口，主控板，安裝固件，啟動硬件和電腦之間的通信模式。采用變量的方式來獲取聲音傳感器的數(shù)值。4、 編寫程序獲取聲音值只是我們的第一步，接下來，我們要用聲音值去編寫程序。1. 模仿程序酷狗小貓運動會。師：大家試試看，能否給小貓編寫腳本：當(dāng)聲音越大，讓它跑得越快。轉(zhuǎn)播學(xué)生作品。師：小貓跑得速度太快了，能否利用數(shù)字和邏輯運算里的控件稍微調(diào)整一下呢？學(xué)生調(diào)試。反饋學(xué)生作品。2. 創(chuàng)編程序貼近生活。師：想一想生活中哪些地方會用到聲音傳感器？還可以用到什么地方？生：聲控?zé)?、噪聲監(jiān)測器。師：那你能否在xDing軟件里模擬出來

8、呢？試試看。展示學(xué)生作品。學(xué)生從模仿教師的程序開始，學(xué)會利用聲音值來編寫程序。對聲音值進行邏輯運算，縮小數(shù)值。聯(lián)系學(xué)生生活中的經(jīng)驗，編寫程序。5、 總結(jié)反饋這節(jié)課我們認識了聲音傳感器，用變量來讀取環(huán)境中的聲音值，并用它來編寫程序。你們學(xué)會了嗎？生活中除了聲音傳感器，還有光線、紅外、溫度、適度、超聲波傳感器等等，等著我們?nèi)W(xué)習(xí)呢！回顧本節(jié)課知識，并為后面所要學(xué)的內(nèi)容做鋪墊。 【教學(xué)反思】本節(jié)課的教授是以編寫程序為主還是以學(xué)習(xí)硬件的使用方法為主，筆者分別進行了嘗試。選擇前者，學(xué)生學(xué)習(xí)目標達成度不高；而選擇后者，如果切入點不合適，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。學(xué)習(xí)硬件的使用方法是編寫程序的必經(jīng)之路，此處必須要“細嚼慢咽”。而利用音量值編寫程序是最終目的，學(xué)生需要