資源簡介

【教材版本】 北師大版本
【課題名稱】 自動開蓋垃圾桶
【一、教材分析】
本節內容來源于北師大版八年級《勞動教育指導手冊》第七課，自第四課開始，課程內容便以作品創作為主，在創作的過程中充分利用勞動工具、技術設備等來完成創造性的的制作。自本節課開始，作品的完成更加偏重于現在新技術智能設備的應用，例如智能編程、智能控制、3D打印、激光切割等等。本節課主要應用智能硬件來實現垃圾桶自動開蓋的功能，這是學生第一次接觸智能硬件，因此，智能硬件的學習和應用以及對編程思路的理解是重中之重。
【二、學情分析】
八年級的學生已經有了較強的邏輯思維，能夠輕松理解圖形化編程語言的思維和脈絡，在物理學習的基礎上，對各種智能設備的原理也能輕松掌握，同時，八年級的學生也具有一定的動手能力，制作垃圾桶也是屬于比較簡單的任務。本節課的難點是如何實現自動開蓋的功能，即如何將智能設備所發揮的作用巧妙地與垃圾桶的結構結合在一起。因此，這一部分需要教師適當啟發并充分的示范。
【三、教學目標】
知識與技能
1. 認識智能硬件，了解其作用原理和使用方法。
2. 學習簡單的圖形化編程語言，會進行基本的編程操作。
過程與方法
1. 運用技術手段，實現垃圾箱的自動開蓋功能。
2. 通過設計并動手的過程，將自動開蓋的功能和垃圾桶的結構有機的結合在一起。
情感態度與價值觀
1. 激發設計思維，感受創造帶來的喜悅，分享設計制作的快樂。
2. 認識到技術對于改變生活的重要性，產生持續探究的興趣。
【四、教學重、難點】
重點：智能硬件的學習和應用以及對編程思路的理解。
難點：如何將智能設備所發揮的作用巧妙地與垃圾桶的結構結合在一起。
【五、課前準備】
1. 教師準備
操作示范微視頻、課件
2. 學生準備
掌控板、超聲波傳感器、舵機、杜邦線、瓦楞紙板、熱熔膠槍、吸管、剪刀、美工刀、螺絲刀、直尺、鉛筆、草圖紙等
【六、教學過程】
活動一 新課導入，提出任務
教師活動：
展示生活中各種形式的垃圾桶，對比其功能的優缺點；
播放智能垃圾桶視頻，引出自動開蓋功能；
提出任務：制作自動開蓋垃圾桶。
學生活動：
聯系實際生活，思考問題解決辦法；
看視頻，觀察智能垃圾桶自動開蓋功能的實現方式；
明確任務產生探究欲望。
設計意圖：
聯系實際生活，通過問題導入新課，激發學生的學習興趣和解決問題的欲望；
通過任務驅動來貫穿整個課堂，激發學生的探究興趣。
活動二 分析任務，制定計劃
教師活動：
引導學生進行設計，通過圖表清晰展示設計思路，重點講述智能感應功能的實現；
帶領學生逐一認識本節課所需的智能硬件設備，講解其原理和使用方法（主控板、超聲波傳感器、舵機）；
帶領學生分析此次編程的邏輯順序，運用流程圖的方式清晰地展現編程思路；
演示編程環境和編程方法；
引導學生設計垃圾桶草圖，關注垃圾桶的結構特征和參數，并強調舵機和超聲波傳感器的位置等關鍵細節。
學生活動：
跟隨教師一起，剖析任務；
明確各個階段的目標和要求；
認識智能硬件設備，了解其作用原理和使用方法；
梳理邏輯方法，明確邏輯步驟和思路；
認識編程軟件環境，熟悉其界面工具的使用方法；
跟隨視頻，學習垃圾桶結構的制作方法。
設計意圖：
通過剖析任務，讓學生掌握一定的設計方法，為有計劃的開展任務做準備，保證任務完成度；
通過講解智能設備的原理和使用方法，讓學生更好的理解作品功能的實現方式，為今后的作品設計打好基礎；
通過梳理，幫助學生掌握智能開蓋其中的邏輯順序，有效發展其邏輯思維；
通過充分的示范，清晰地展現編程方法和編程步驟；
清晰的示范，保證學生能夠在模仿的基礎上順利完成任務。
活動三 實施計劃，完成任務
學生活動：
完成作品，進行調試，并根據調試結果不斷修改和完善；
與其他同學進行分享展示和交流，互相評價。
設計意圖：
通過調試、分享、交流和評價，不斷完善作品，發展設計思維。
活動四 總結點撥，拓展任務
教師活動：
拓展—紅外傳感器的自動感應功能，通過生活實例來展現自動感應功能的廣泛應用
展示語音分類垃圾桶的作品效果，為學生展現更多智能應用
認識新功能，發散思維，拓寬視野
產生繼續探究的興趣
拓展學生思維，激發學生持續創造的興趣和動力
【七、課后活動超市】
1. 模仿視頻，用超聲波傳感器完成自動開蓋垃圾桶的制作
2. 自主學習，用外紅外傳感器替換超聲波傳感器，完成自動開蓋垃圾桶的制作
3. 根據拓展部分，嘗試通過語音識別來進行垃圾分類
【八、板書設計】
自動開蓋垃圾桶
【九、教學反思】
1. 對于勞動教育課堂教學，通過任務驅動的方式，可以有效激發學生的學習興趣和探究欲望，前提是任務目標要清晰，任務分析要細致，才能為學生完成任務做好前期的準備。
2. 對于一些操作性較強的步驟和環節，通過視頻實錄進行充分的示范，可以有效起到引領作用，也能保證每個學生都能完成任務。

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