小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)-《喵星人的智能家》教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

喵星人的智能家教學(xué)目標(biāo)：1過程與方法：能在教師的引導(dǎo)下，結(jié)合家庭生活中飼養(yǎng)寵物的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)并提出自己感興趣的問題。通過喵星人大調(diào)查，深入認(rèn)識(shí)喵星人，獲得有積極意義的價(jià)值體驗(yàn)。知識(shí)與技能：通過深入探討，從平面設(shè)計(jì)、3D建模設(shè)計(jì)、拼裝搭建等方面動(dòng)手制作完成作品，結(jié)合計(jì)算機(jī)編程，制作智能作品，學(xué)生體驗(yàn)課題研究的過程與方法，提出自己的想法，形成對問題的初步解釋。情感態(tài)度價(jià)值觀：初步形成集體思想、組織觀念，培養(yǎng)對動(dòng)物的熱愛，做到人與動(dòng)物的和諧共處。圍繞喵星人的生活習(xí)性、居住環(huán)境等日常生活開展活動(dòng)，養(yǎng)成自理自立的能力、熱愛動(dòng)物的態(tài)度，具有積極參與學(xué)校項(xiàng)目活動(dòng)的意愿。教學(xué)準(zhǔn)備：學(xué)習(xí)任務(wù)單、智能物聯(lián)開發(fā)板、杜邦線、紅外傳感器、繼電器、溫濕度傳感器磁力片若干、雪花片若干、小木棒、膠水、卡紙、剪刀教學(xué)過程：一、回顧前知，激趣導(dǎo)入談話：歡迎大家再次來到喵星人的智能家課堂。在項(xiàng)目前期，我們通過思維導(dǎo)圖對喵星人的智能家進(jìn)行了初步的構(gòu)想。通過手繪平面圖對智能家進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)。老師看到，每個(gè)小組都運(yùn)用不同的材料，不同的拼搭方式做了智能家模型。老師看到張榮軒這個(gè)小組是用冰糕棍做的，xxx用的是牛奶盒，xxx用的是磁力片，xxx用的是雪花片，xxx用的是廢舊的包裝盒，看到這么多漂亮的家，我們的喵星人有話對你們說，請看，喵星人來啦~播放喵星人卡卡視頻畫面，引出對智能家的需求?？偨Y(jié)需求：喵星人的智能家隨時(shí)能感知喵星人的信息，及時(shí)照顧喵星人的飲食起居。當(dāng)它吃飯、喝水、睡覺、玩耍或生病時(shí)，“智能家”隨時(shí)獲知信息，第一時(shí)間為它們提供服務(wù)。二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，探求新知：任務(wù)一：監(jiān)測是否有貓咪進(jìn)入，并實(shí)現(xiàn)定量投喂食物結(jié)合我們前面學(xué)過的知識(shí)，要完成這個(gè)任務(wù)要用到什么開源硬件？首先用到核心開發(fā)板，這相當(dāng)于我們?nèi)祟惖拇竽X，來控制其他硬件，檢測喵星人是否進(jìn)入，紅外測物傳感器，實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量投喂，我們用到了繼電器。最后用杜邦線將傳感器與核心開發(fā)板相連接。小組借助學(xué)習(xí)單，完成第一個(gè)任務(wù)。請學(xué)生展示連接步驟：紅外測物傳感器的VCC接電3.3v，GND接GND，OUT接信號(hào)接口PD10，ch1接信號(hào)接口PD9任務(wù)二：監(jiān)測貓咪體溫并發(fā)出生病警報(bào)學(xué)生小組討論：要完成這個(gè)任務(wù)用到什么開源硬件？監(jiān)測貓咪體溫用到了溫度傳感器，發(fā)出警報(bào)用到了蜂鳴器，小組借助學(xué)習(xí)單，完成第二個(gè)任務(wù)。師巡視指導(dǎo)，提醒將小屋和硬件相結(jié)合！三、作品展示，師生互評：各小組介紹作品，展示智能家：配有創(chuàng)意說明介紹要求：作品的名稱，作品功能描述，創(chuàng)意構(gòu)思師生評價(jià)（參照三個(gè)維度）評價(jià)維度：設(shè)計(jì)作品完整性、結(jié)構(gòu)合理、科學(xué)實(shí)用等具備基本功能；作品外觀設(shè)計(jì)美觀、新穎、富有創(chuàng)意；清晰表達(dá)設(shè)計(jì)意圖、小組協(xié)作較好。四、回顧總結(jié)，升華思想你今天學(xué)到了什么？將本課學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。同學(xué)們，我們今天初步為喵星人設(shè)計(jì)了智能家模型，這些智能設(shè)備同樣可以運(yùn)用到我們自己的家中。播放智能家居微視頻。讓我們繼續(xù)努力，老師期待大家可以一起創(chuàng)造更加智能的未來！五、課后拓展：了解自動(dòng)喂食器工作原理。了解寵物醫(yī)生如何救治寵物。板書設(shè)計(jì)：喵星人的智能家溫濕度傳感器智能物聯(lián)開發(fā)板紅外測溫傳感器學(xué)情分析學(xué)生在項(xiàng)目前期已經(jīng)對喵星人有了一定的了解，通過思維導(dǎo)圖、3D建模等思維工具對喵星人的家有了基本的構(gòu)想并搭建了基礎(chǔ)模型，而五年級的學(xué)生有了一定水平的信息技術(shù)素養(yǎng)和編程思維，有比較好的動(dòng)手操作能力和豐富的想象力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)較高。通過前期智能家視頻的觀摩學(xué)習(xí)，學(xué)生對于專業(yè)智能物聯(lián)開發(fā)板以及傳感器有了大體的認(rèn)識(shí)，所以對于喵星人的智能家的搭建學(xué)生有極高的積極性。效果分析本節(jié)課嘗試運(yùn)用紅外傳感器感應(yīng)喵星人的出入，運(yùn)用溫濕度傳感器感應(yīng)喵星人的提問，學(xué)生們非常感興趣。他們急切地想獲知這種智能管家的實(shí)現(xiàn)原理。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，小組積極協(xié)作、不斷調(diào)整編寫的程序、小組匯報(bào)交流，整個(gè)過程學(xué)生們樂此不疲，沉浸于知識(shí)的探究過程中。學(xué)生們積極參與、動(dòng)手實(shí)踐，各種奇思妙想在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中得以實(shí)現(xiàn)，以童心審美的視角，變廢為寶，借助人工智能為喵星人搭建出一個(gè)個(gè)創(chuàng)意十足、美觀實(shí)用的“智能家”。教材分析本節(jié)課選自青島市校園精品課程《喵星人的家》專題二內(nèi)容，課程隸屬于麥島小學(xué)“情趣·綻放”課程體系的高階創(chuàng)造課程。在認(rèn)識(shí)硬件、傳感器等所要應(yīng)用的主要硬件基礎(chǔ)上，對智能物聯(lián)開發(fā)板和各種傳感器等智能互聯(lián)有了初步的感知。綜合運(yùn)用所學(xué)動(dòng)手實(shí)踐為喵星人搭建智能家。內(nèi)容包含智能感應(yīng)位置、利用程序設(shè)置多次定時(shí)、定量投喂。利用溫度傳感器的輻射熱效應(yīng)，探測器接受貓咪溫度，采用多次測定，計(jì)算修訂顯示貓咪體溫，并發(fā)出提示。學(xué)生的各種奇思妙想在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中得以實(shí)現(xiàn)，以童心審美的視角，變廢為寶，借助人工智能為喵星人搭建出創(chuàng)意十足、美觀實(shí)用的“智能家”?！斑餍侨说闹悄芗摇痹u測記錄單自主學(xué)習(xí)手冊，認(rèn)識(shí)電子元器件。2.小組合作探究嘗試連接傳感器與核心開發(fā)板。任務(wù)紅外測物傳感器智能物聯(lián)開發(fā)板檢測喵星人進(jìn)入VCC3.3VGNDGNDOUTPD10定時(shí)定量喂食繼電器智能物聯(lián)開發(fā)板VCC3.3VGNDGNDCH1PD9監(jiān)測體溫發(fā)出警報(bào)溫濕度傳感器JP9蜂鳴器智能物聯(lián)開發(fā)板VCC3.3VI/OPD2GNDGND顯示數(shù)據(jù)3.5寸屏JP3課后反思本節(jié)課是在基礎(chǔ)模型搭建好的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能設(shè)備的裝配運(yùn)用。智能物連開發(fā)板較專業(yè)，在備課時(shí)我們就考慮：如何能夠引入核心開發(fā)板，才能淡化學(xué)生對專業(yè)開發(fā)板的排斥認(rèn)識(shí)心理，調(diào)動(dòng)其興趣，強(qiáng)化其探究欲望。我們在不斷地檢索視頻材料、圖文材料時(shí)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)我們直接演示全景式智能家居的影像資料，不講解背后的原理，直觀欣賞、體驗(yàn)更能引起學(xué)生的共鳴。當(dāng)我們嘗試以后，發(fā)現(xiàn)果不其然，新時(shí)代的孩子們聚精會(huì)神專注體驗(yàn)，發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)，大膽暢想未來生活，讓我們眼前一亮。硬件知識(shí)不需要學(xué)生懂其物理原理，但正因?yàn)檫@樣，本節(jié)課學(xué)生在任務(wù)二的制作中連接傳感器與開發(fā)主板時(shí)，有個(gè)小組的溫度傳感器在應(yīng)用的時(shí)候，燒壞了1個(gè)，是因?yàn)橐粋€(gè)小組連線后沒有做檢查，直接通電，燒壞了（仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)接線接反了）。為避免類似的問題再發(fā)生，后期要強(qiáng)調(diào)需要反復(fù)檢查接線，確定無誤以后，再通電運(yùn)用，避免不必要的硬件損壞。在平時(shí)運(yùn)用過程中可以慢慢滲透更多的硬件知識(shí)，逐步養(yǎng)成學(xué)生的動(dòng)手操作以及綜合實(shí)踐運(yùn)用能力。課標(biāo)分析1.價(jià)值體認(rèn)：通過喵星人大調(diào)查，深入認(rèn)識(shí)喵星人，獲得有積極意義的價(jià)值體驗(yàn)。初步形成集體思想、組織觀念，培養(yǎng)對動(dòng)物的熱愛，做到人與動(dòng)物的和諧共處。2.問題解決：能在教師的引導(dǎo)下，結(jié)合家庭生活中飼養(yǎng)寵物的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)并提出自己感興趣的問題。通過深入探討，從平面設(shè)計(jì)、3D建模設(shè)計(jì)、拼裝搭建等方面動(dòng)手制作完成作品，結(jié)合計(jì)算機(jī)編程，制作智能作品，學(xué)生體驗(yàn)課題研究的過程與方法，提出自己的想法，形成對問題的初步解釋。3.創(chuàng)新思維：圍繞喵星人的生活習(xí)性、居住環(huán)境等日常生活開展活動(dòng)，初步養(yǎng)成自理自立的能力、熱愛動(dòng)物