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粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(九年級(jí)全冊(cè);pdf版)

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  1. 二一教育資源

粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(九年級(jí)全冊(cè);pdf版)

資源簡(jiǎn)介

●配套廣東高等教育出版社教材《信息技術(shù)》(主編:禹飚、陳茂賢)
信息技術(shù)教學(xué)指南
(九年級(jí))
信息技術(shù)教材編寫組 編寫
二○一九年七月
本冊(cè)主編:駱麗璇
編寫人員:李忠偉 駱麗璇 陳敏賢 賴春華
郭小喜 何連琴
粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(八年級(jí)上冊(cè))
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前 言
教材不僅是知識(shí)的重要載體,更是育人價(jià)值、課程理念、教法學(xué)法的重要載體。
由禹飚、陳茂賢老師帶領(lǐng)核心名師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的義務(wù)教育階段信息技術(shù)全套教材,經(jīng)歷近 20 年的迭代
修改,憑其先進(jìn)性、適用性和可操作性等優(yōu)勢(shì),在省內(nèi)多地進(jìn)行了近 20 年的實(shí)踐應(yīng)用,已成為省內(nèi)一套
高質(zhì)量的信息技術(shù)教材,為各地尤其是南海區(qū)信息技術(shù)教育的高品質(zhì)發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)。
最新版的本套信息技術(shù)教材,是在廣泛、深入調(diào)研的基礎(chǔ)上,以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想、
黨的十九大和習(xí)近平總書記在全國(guó)教育大會(huì)上的講話精神為指導(dǎo),以 2017 年教育部頒布的《中小學(xué)綜合
實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》[設(shè)計(jì)制作活動(dòng)(信息技術(shù))推薦主題及其說(shuō)明]為基本依據(jù),對(duì)接《普通高中信
息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版)》修訂而成。
為了幫助廣大教師更好地把握教材所體現(xiàn)的課程理念,領(lǐng)會(huì)教材的設(shè)計(jì)思想和編寫意圖,深入理解和
掌握教材內(nèi)容,在教學(xué)實(shí)踐中充分發(fā)揮教材的育人作用,打造高品質(zhì)課堂,提升教學(xué)質(zhì)量, 我們結(jié)合最
新版教材修改了教學(xué)指南,供老師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)參考。
在本書中,從宏觀和微觀兩個(gè)層面對(duì)教材進(jìn)行了解讀并給出使用的指導(dǎo)性意見(jiàn)。在宏觀上,通過(guò)“單
元概述”分析本冊(cè)教材每個(gè)單元教材的地位與作用、內(nèi)容設(shè)計(jì)與組織意圖、教學(xué)目標(biāo)與重點(diǎn)難點(diǎn)等,并對(duì)
每個(gè)單元提出教學(xué)建議和開(kāi)展教學(xué)評(píng)價(jià)方式方法;在微觀上,逐課對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深入細(xì)致的分析,包括
該課的地位與作用、內(nèi)容主線、編寫意圖、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)難點(diǎn)等,并從學(xué)情分析、課前準(zhǔn)備、課堂活動(dòng)
和教學(xué)拓展等方面提出教學(xué)建議,最后再給出了教學(xué)評(píng)價(jià)與反思的指引。
由于編者水平所限,本指南存在各種錯(cuò)誤和不足在所難免,對(duì)教材理解、解讀表述等定有不足之處,
希教師們?cè)谑褂帽局改蠒r(shí),應(yīng)結(jié)合教材進(jìn)行深入研讀、透切理解,再結(jié)合學(xué)生的具體情況及本人的教學(xué)風(fēng)
格特點(diǎn),精心備課,才能上出高質(zhì)量的課,讓學(xué)生學(xué)有所得,老師教有所成。
懇請(qǐng)廣大教師對(duì)教材和本教學(xué)指南中存在的問(wèn)題及時(shí)反饋,并提出寶貴意見(jiàn),以便我們今后進(jìn)一步修
改完善。
編 者
2019 年 7 月
粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(九年級(jí))
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目 錄
第一單元 借助傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)
本單元概述 ………………………………………………………………………………………………………1
第 1 課 認(rèn)識(shí)我的實(shí)驗(yàn)助手——傳感器及其應(yīng)用………………………………………………………………4
第 2 課 用手機(jī)檢測(cè)光照度——光線傳感器及其應(yīng)用…………………………………………………………6
第 3 課 搭建我的實(shí)驗(yàn)裝置——學(xué)習(xí)借助 Arduino 做實(shí)驗(yàn)……………………………………………………9
第4課 檢測(cè)人體心率情況——心率傳感器及其應(yīng)用…………………………………………………………12
第 5課 探究液體的沸點(diǎn)——溫度傳感器及其應(yīng)用……………………………………………………………14
第 6課 綜合應(yīng)用實(shí)踐——檢測(cè)家居環(huán)境………………………………………………………………………16
第二單元 開(kāi)源機(jī)器人初體驗(yàn)
本單元概述 ………………………………………………………………………………………………………18
第 1課 探秘機(jī)器人世界——初識(shí)機(jī)器人………………………………………………………………………21
第 2課 動(dòng)手搭建機(jī)器人——認(rèn)識(shí)與安裝開(kāi)源機(jī)器人硬件……………………………………………………24
第 3課 讓開(kāi)源機(jī)器人動(dòng)起來(lái)——為開(kāi)源機(jī)器人編程…………………………………………………………26
第 4課 制作“害羞”機(jī)器人——超聲波傳感器及其應(yīng)用……………………………………………………29
第 5課 制作會(huì)巡線走的機(jī)器人——灰度傳感器及其應(yīng)用……………………………………………………33
第 6課 綜合應(yīng)用實(shí)踐——制作一個(gè)有創(chuàng)意的機(jī)器人…………………………………………………………36
第三單元 體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)
本單元概述 ………………………………………………………………………………………………………38
*第 1 課 走近物聯(lián)網(wǎng)——物聯(lián)網(wǎng)的初步認(rèn)識(shí)…………………………………………………………………41
*第 2 課 模擬監(jiān)測(cè)空氣濕度——溫濕度傳感器及其應(yīng)用……………………………………………………43
*第 3 課 模擬監(jiān)測(cè)圖書館的人流量——紅外反射傳感器及其應(yīng)用…………………………………………45
*第 4 課 模擬控制教室燈光——運(yùn)用云平臺(tái)遠(yuǎn)程控制板載 LED 燈…………………………………………47
*第 5 課 綜合應(yīng)用實(shí)踐——?jiǎng)?chuàng)建校園環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站………………………………………………………49
_________________________________
注:打“*”的課為選學(xué)內(nèi)容。
粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(九年級(jí))
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第一單元 借助傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)
本單元概述
一、教材分析
(一)本單元的地位和作用
在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時(shí)代,我們生活中充滿著各種數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)均可以被各種智能設(shè)備自動(dòng)采集與加工。
傳感器正是這些智能設(shè)備中不可或缺的信息檢測(cè)裝置。為了讓學(xué)生了解傳感器、體驗(yàn)借助傳感器采集數(shù)據(jù)
的過(guò)程,本單元安排了幾項(xiàng)借助傳感器完成的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。本單元是本冊(cè)教材的第一單元,通過(guò)完成科學(xué)實(shí)
驗(yàn)活動(dòng),讓學(xué)生了解各種傳感器的原理及應(yīng)用,同時(shí)還介紹了與學(xué)習(xí)、生活相關(guān)的常識(shí)。本單元所涉及的
傳感器的組成、Arduino 開(kāi)源硬件的安裝及編程在后面兩個(gè)單元均有涉及,為第二、三單元的提供知識(shí)鋪
墊。
(二)本單元主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
本單元通過(guò)開(kāi)展多個(gè)與生活相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目活動(dòng),讓學(xué)生了解各種傳感器的原理及應(yīng)用,學(xué)會(huì)利用
Arduino 開(kāi)源硬件連接傳感器,掌握借助傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法,提升分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、提煉觀點(diǎn)的信
息意識(shí)。
本單元主要內(nèi)容:
第 1 課:通過(guò)開(kāi)展制作演示文稿“認(rèn)識(shí)傳感器”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生完成一系列的探究活動(dòng)以及動(dòng)手
實(shí)驗(yàn),從而初步認(rèn)識(shí)傳感器,并要求學(xué)生將學(xué)習(xí)收獲制作成演示文稿與同學(xué)分享。
第 2課:通過(guò)開(kāi)展檢查學(xué)習(xí)環(huán)境的光照度的項(xiàng)目學(xué)習(xí),組織學(xué)生借助手機(jī)的光線傳感器,通過(guò)光照度
APP 采集學(xué)習(xí)場(chǎng)所不同位置的光照度。項(xiàng)目要求學(xué)生能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)做對(duì)比,分析學(xué)習(xí)場(chǎng)
所的燈光環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn),并提出相應(yīng)改善建議。
第 3課:通過(guò)開(kāi)展檢測(cè)觸摸傳感器工作過(guò)程的項(xiàng)目學(xué)習(xí),組織學(xué)生通過(guò)安裝 Arduino 實(shí)驗(yàn)裝置、編寫
程序完成實(shí)驗(yàn)。從而初步熟悉借助 Ardunio 做實(shí)驗(yàn)的基本流程。
第 4 課:通過(guò)開(kāi)展檢測(cè)人體心率的項(xiàng)目學(xué)習(xí),組織學(xué)生借助心率傳感器檢測(cè)人體心率,從中分析不同
性別的人的心率特點(diǎn)的活動(dòng),了解心率傳感器的使用方式和基本原理,了解實(shí)驗(yàn)中硬件的安裝方法及庫(kù)文
件的安裝方法。學(xué)習(xí)使用心率傳感器進(jìn)行心率測(cè)試的方法。掌握用傳感器做實(shí)驗(yàn)的基本步驟。
第 5課:通過(guò)開(kāi)展液體溫度測(cè)試的項(xiàng)目學(xué)習(xí),組織學(xué)生借助 PT100 溫度傳感器檢測(cè)不同液體的沸點(diǎn),
從中分析不同液體加熱時(shí)的溫度變化情況。了解修改示例程序的方法,掌握使用 PT100 溫度傳感器進(jìn)行液
體溫度測(cè)試方法。
第 6課:通過(guò)開(kāi)展檢測(cè)家居環(huán)境的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生自行選擇檢測(cè)的元素,挑選對(duì)應(yīng)的傳感器,并自
行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案動(dòng)手實(shí)踐,最后針對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),以作品的形式展示學(xué)習(xí)成果。
本單元知識(shí)技能要點(diǎn):
(1)傳感器的初步知識(shí):基本原理、功能。
(2)使用智能手機(jī)做實(shí)驗(yàn)的基本方法。
(3)用 Arduino 與傳感器搭建實(shí)驗(yàn)裝置的操作。
(4)Arduino 平臺(tái)下修改、編譯及上載程序的方法。
(5)借助傳感器做實(shí)驗(yàn)的基本流程與方法。
粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(九年級(jí))
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2.編寫意圖
本單元基于 STEAM 教育理念,采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式組織教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)“用手機(jī)檢測(cè)光照度”、“檢測(cè)
人體心率情況”、“研究液體的沸點(diǎn)”以及“檢測(cè)家居環(huán)境”等多個(gè)借助傳感器開(kāi)展的科學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生了
解幾種傳感器的基本原理及其應(yīng)用,與學(xué)習(xí)、生活相關(guān)的常識(shí),如燈光照度的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、人體心率的特點(diǎn)、
不同液體的沸點(diǎn)等。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.理解傳感器的定義、組成及應(yīng)用。
2.了解光線感應(yīng)傳感器、觸摸傳感器、心率傳感器、溫度傳感器的功能與應(yīng)用。
3.應(yīng)用智能手機(jī)中的傳感器采集數(shù)據(jù)。
4.了解借助傳感器做實(shí)驗(yàn)的基本流程。
5.了解 Ardniuo 主要硬件的功能,掌握安裝傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)的方法。
6.掌握用 Ardniuo 軟件編寫程序、上載程序的方法。
7.應(yīng)用借助智能手機(jī)或者 Arduino 連接傳感器采集數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并能得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
8.提升信息收集、整理、分析、歸納的能力。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.理解傳感器的應(yīng)用。
2.光線感應(yīng)傳感器、觸摸傳感器、心率傳感器、溫度傳感器的功能與應(yīng)用。
3.安裝傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)的方法。
4.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并能得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.傳感器的組成。
2.Arduino 主要硬件以及 Ardniuo 軟件的基本操作。
3.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并能得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
二、教學(xué)建議
本單元的每個(gè)課時(shí)均采用小組學(xué)習(xí)的方式展開(kāi)。其中有幾個(gè)課時(shí)涉及到硬件安裝,因此在組織學(xué)生分
組時(shí),要注意均衡每個(gè)小組的男女生比例。
1.建議課前教師先自己完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,再根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況合理調(diào)整項(xiàng)目學(xué)習(xí)要求。如第 2 課
測(cè)試學(xué)習(xí)場(chǎng)所光照度的實(shí)驗(yàn),教師可以根據(jù)學(xué)校實(shí)際環(huán)境靈活設(shè)定測(cè)試場(chǎng)所。
2.課前應(yīng)適當(dāng)準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)文字資料、以及輔助教材供學(xué)生在活動(dòng)過(guò)程中查閱,提高活動(dòng)時(shí)搜索資
料效率。
3.教師要注意組織學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,有效地采集數(shù)據(jù)、合理用好教材中提供的各種數(shù)據(jù)表格、以及
引導(dǎo)學(xué)生利用電子表格處理數(shù)據(jù)。為了提高學(xué)習(xí)效率,可以提供相關(guān)的電子表格文件操作教程給學(xué)生在活
動(dòng)過(guò)程中查閱。
4.第 3-6 課均需要涉及到 Arduino 編程,教師需要把握好 Arduino 編程掌握程度的定位。重點(diǎn)解釋教
材中圖片標(biāo)示的關(guān)鍵語(yǔ)句即可,不需要讓學(xué)生完全理解程序所有語(yǔ)句的用法。
三、課時(shí)分配建議
粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(九年級(jí))
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課名稱 課時(shí) 備注
第 1課 認(rèn)識(shí)我的實(shí)驗(yàn)助手 ——傳感器及其應(yīng)用 1
第 2課 用手機(jī)檢測(cè)光照度——光線傳感器及其應(yīng)用 1
第 3課 搭建我的實(shí)驗(yàn)裝置——學(xué)習(xí)借助 Arduino 做實(shí)驗(yàn) 1
第 4課 檢測(cè)人體心率情況——心率傳感器及其應(yīng)用 2
第 5課 研究液體的沸點(diǎn)——溫度傳感器及其應(yīng)用 2
第 6課 綜合應(yīng)用實(shí)踐——檢測(cè)家居環(huán)境 2
四、教學(xué)評(píng)價(jià)
本單元的教學(xué)評(píng)價(jià)主要圍繞本單元的項(xiàng)目完成情況、課后的“實(shí)踐與創(chuàng)作”以及學(xué)習(xí)評(píng)估表來(lái)開(kāi)展。
1.教師在組織項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過(guò)程中,需要觀察學(xué)生能否準(zhǔn)確、完整地收集到各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能否充分參
與各種學(xué)習(xí)活動(dòng),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)。及時(shí)總結(jié)學(xué)生在活動(dòng)過(guò)程中容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié),以及哪些
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較難采集到。
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià),讓學(xué)生能夠通過(guò)分析本小組及其他小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)
論,理解該次實(shí)驗(yàn)的意義所在,重視實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)日常生活的影響。
3.項(xiàng)目學(xué)習(xí)完成后,組織學(xué)生完成課后的學(xué)習(xí)評(píng)估表,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié)。教師還要及時(shí)
了解學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋,掌握學(xué)生的困惑之處,調(diào)整教學(xué)安排,拾漏補(bǔ)遺。
4.重視課后的“實(shí)踐與創(chuàng)作”。每課的“實(shí)踐與創(chuàng)作”部分設(shè)計(jì)了與教材正文相應(yīng)的一些應(yīng)用活動(dòng)這
是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的再檢驗(yàn),可以加強(qiáng)鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能和方法的掌握,如果教學(xué)課時(shí)不足,可安排
在課后來(lái)完成。
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第 1 課 認(rèn)識(shí)我的實(shí)驗(yàn)助手
——傳感器及其應(yīng)用
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本課是本單元的前置基礎(chǔ)知識(shí),介紹了傳感器及傳感器的組成等相關(guān)知識(shí),讓學(xué)生初步了解傳感器,
對(duì)接下來(lái)借助傳感器做實(shí)驗(yàn)提供感性認(rèn)識(shí)。
(二)本課主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
通過(guò)開(kāi)展制作演示文稿“認(rèn)識(shí)傳感器”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生完成一系列的探究活動(dòng)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)
識(shí)傳感器,并要求學(xué)生將學(xué)習(xí)收獲制作成演示文稿與同學(xué)分享。
2.編寫意圖
本課安排學(xué)生通過(guò)一系列的探究活動(dòng)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)識(shí)傳感器,目的在于讓學(xué)生對(duì)傳感器有個(gè)全面
的認(rèn)識(shí),這樣才有利于學(xué)生接下來(lái)在借助傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),能夠理解某個(gè)傳感器的原理、以及其在實(shí)
驗(yàn)過(guò)程中的作用。
教材中“傳感器的應(yīng)用”有一項(xiàng)“探究”活動(dòng),要求學(xué)生完成表 1-1-1 傳感器的應(yīng)用實(shí)例。這項(xiàng)活動(dòng)
的目的在于讓學(xué)生通過(guò)查找傳感器的應(yīng)用實(shí)例,從而發(fā)現(xiàn)傳感器無(wú)處不在,與我們的生活息息相關(guān)。
“體驗(yàn)智能手機(jī)中的傳感器”中的探究活動(dòng)“對(duì)比傳統(tǒng)指南針與智能手機(jī)的指南針”,是本課的唯一
一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。該項(xiàng)活動(dòng)的目的在于讓學(xué)生體驗(yàn)傳感器的應(yīng)用,從而體會(huì)到傳感器在采集數(shù)據(jù)過(guò)程中的優(yōu)
越性。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解傳感器的定義、組成及應(yīng)用。
2.會(huì)用智能手機(jī)中的傳感器采集數(shù)據(jù)。
3.體會(huì)傳感器在智能采集數(shù)據(jù)過(guò)程中的優(yōu)越性。
4.學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)搜集、整理傳感器的相關(guān)素材,并制作演示文稿。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.傳感器的組成及其應(yīng)用。
2.體驗(yàn)智能手機(jī)中的傳感器。
【教學(xué)難點(diǎn)】
理解傳感器的敏感元件、轉(zhuǎn)換元件,變換電路三部分的作用。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
學(xué)生在日常生活中已經(jīng)使用過(guò)不少傳感器,對(duì)傳感器的應(yīng)用實(shí)例不會(huì)陌生,但他們的認(rèn)識(shí)還比較模糊,
大多數(shù)還不會(huì)意識(shí)到傳感器在各種智能設(shè)備、電器設(shè)備中的作用。
經(jīng)過(guò)初中兩年的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)掌握了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)的能力,有能力完成學(xué)習(xí)活動(dòng)及實(shí)
驗(yàn)活動(dòng)。但由于他們是首次在課堂上利用智能手機(jī)采集數(shù)據(jù),有可能會(huì)被手機(jī)其他應(yīng)用干擾,降低學(xué)習(xí)注
意力,因此需要給出明確的活動(dòng)指引,提高活動(dòng)的效率。
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(二)課前準(zhǔn)備
1.可以準(zhǔn)備多種不同的傳感器,讓學(xué)生更加直觀地觀察傳感器。
2.準(zhǔn)備幾個(gè)傳統(tǒng)指南針,以及幾部智能手機(jī)或平板電腦,并安裝指南針 APP。
3.準(zhǔn)備介紹一些傳感器的文章或視頻。
(三)課堂活動(dòng)
在教學(xué)之初,就可以組織學(xué)生以小組為單元開(kāi)展各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生合理分工,提高項(xiàng)目實(shí)施的
效率。
1.表 1-1-1 傳感器應(yīng)用實(shí)例,可以讓不同的小組分別完成一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的填寫,讓學(xué)生能夠?qū)R凰阉?br/>一項(xiàng)應(yīng)用實(shí)例,能夠更充分地了解傳感器在該應(yīng)用實(shí)例的作用。教師可以靈活處理該表格,除了表格中所
列舉的應(yīng)用領(lǐng)域外,還可以設(shè)計(jì)一些與當(dāng)?shù)靥厣a(chǎn)業(yè)或?qū)W生較常接觸的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行填寫,務(wù)求讓學(xué)生能
夠深入到某個(gè)應(yīng)用實(shí)例里了解傳感器在該實(shí)例中的作用。
2.本課的內(nèi)容以理論為主,建議教師能夠準(zhǔn)備多種教學(xué)素材,如傳感器零件、應(yīng)用傳感器的小家電、
關(guān)于傳感器介紹的視頻等,在學(xué)習(xí)傳感器的定義這一環(huán)節(jié)中讓學(xué)生能夠通過(guò)直觀的體驗(yàn)理解抽象的知識(shí)。
(四)教學(xué)拓展
還可以通過(guò)播放視頻等方式讓學(xué)生了解傳感器行業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展前景。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
可以組織學(xué)生根據(jù)本課的表 1-1-2 對(duì)小組的項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià),同時(shí)教師可以根據(jù)學(xué)生填寫的學(xué)
習(xí)評(píng)估表(表 1-1-3)及“檢測(cè)與評(píng)估”的情況,掌握本節(jié)課的教學(xué)效果。
教師可以參考以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)反思:
1.本課的重、難點(diǎn)教學(xué)是否到位,學(xué)生能否順利完成各探究活動(dòng)的表格填寫?如表 1-1-1 學(xué)生的填寫
內(nèi)容主要集中在哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,哪些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)W生填寫不到位,是否要補(bǔ)充講解這些應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)例。
2.學(xué)生能否順利完成用智能手機(jī)的指南針程序測(cè)量方向的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)在哪里?
3.學(xué)生的項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果是否完整,能否對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)能形成自己的觀點(diǎn)?
四、參考答案
(一)課內(nèi)活動(dòng)答案
敏感元件:直接感受被測(cè)量,并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào)。
轉(zhuǎn)換元件:將輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
變換電路:負(fù)責(zé)對(duì)輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制。
(二)檢測(cè)與評(píng)估答案
1.傳感器由 敏感元件 、__轉(zhuǎn)換元件_和___變換電路__組成。
2.下面關(guān)于傳感器的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)。
A.傳感器使機(jī)器擁有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官。 B.傳感器是一種檢測(cè)裝置。
C.傳統(tǒng)指南針之所以能測(cè)量方向是因?yàn)榘惭b了磁場(chǎng)感應(yīng)器。 D.智能手機(jī)集成了多種傳感器。
3. 在傳感器中能夠直接感受被測(cè)量,并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào)的元件是(A)
A. 敏感元件 B.轉(zhuǎn)換元件 C.變換元件 D.變換電路
4.智能手機(jī)集成了以下哪些傳感器(ABCDEF)。
A.磁場(chǎng)傳感器 B.加速度傳感器 C.壓力傳感器 D.光線傳感器
E. 陀螺儀傳感器 F. 溫度傳感器
5.以下實(shí)例應(yīng)用了傳感器的有(ABCE)。
A.無(wú)人巡航機(jī) B.倒車?yán)走_(dá) C. 智能手環(huán) D. 傳統(tǒng)指南針 E.聲控?zé)?F.水銀溫度計(jì)
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第 2 課 用手機(jī)檢測(cè)光照度
——光線傳感器及其應(yīng)用
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本課是第一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的設(shè)備也相對(duì)簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)過(guò)程較其他項(xiàng)目容易。將本實(shí)驗(yàn)作為本單元的
第一個(gè)實(shí)驗(yàn),目的就是在于讓學(xué)生能夠從本實(shí)驗(yàn)中獲得成就感,體會(huì)到借助傳感器做實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性。所以
本課的項(xiàng)目如能順利的完成,會(huì)充分激發(fā)學(xué)生對(duì)本單元的學(xué)習(xí)欲望及興趣。
(二)教學(xué)內(nèi)容
1.內(nèi)容主線
活動(dòng)主線:通過(guò)開(kāi)展檢查學(xué)習(xí)環(huán)境的光照度的項(xiàng)目學(xué)習(xí),組織學(xué)生借助手機(jī)的光線傳感器,通過(guò)光照
度 APP 采集學(xué)習(xí)場(chǎng)所不同位置的光照度。項(xiàng)目要求學(xué)生能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)做對(duì)比,分析學(xué)習(xí)
場(chǎng)所的燈光環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn),并提出相應(yīng)改善建議。
2.編寫意圖
通過(guò)本項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生理解光線傳感器的作用,并了解光源照度的標(biāo)準(zhǔn),令學(xué)生能夠重視對(duì)日常
生活中各種光源的照度調(diào)節(jié)。
表 1-2-1 中設(shè)計(jì)了三個(gè)測(cè)量的場(chǎng)所,這些都是學(xué)生在計(jì)算機(jī)課室周邊能夠迅速測(cè)量到的場(chǎng)所。在實(shí)際
教學(xué)中,可以根據(jù)教學(xué)環(huán)境適當(dāng)增加或減少測(cè)量場(chǎng)所。表格中的“參考平面及高度”一欄必須要嚴(yán)格按國(guó)
家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)填寫,因?yàn)椴煌臏y(cè)量高度得到的測(cè)量結(jié)果會(huì)相差很多,教師需要提醒學(xué)生采集數(shù)據(jù)時(shí)注意到這
一點(diǎn)。
表 1-2-2 中設(shè)計(jì)了每個(gè)測(cè)量場(chǎng)所都需要選擇三個(gè)不同的位置測(cè)量,再取平均值。這樣設(shè)計(jì)的目的一是
為了學(xué)生知道需要經(jīng)過(guò)多次測(cè)量才得到有效的數(shù)據(jù),二是為了讓學(xué)生能夠留意到同一場(chǎng)所是否存在燈光不
均勻的現(xiàn)象。
本課最后的“實(shí)踐與創(chuàng)作”要求學(xué)生回家測(cè)量自己的學(xué)習(xí)桌面光源照度,這是一項(xiàng)容易完成并且極有
意義的實(shí)驗(yàn),能夠有效引起學(xué)生注重生活環(huán)境的燈光污染問(wèn)題,達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)效果。建議教師都能
安排學(xué)生課后完成,并在下一課時(shí)有所反饋。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解光線感應(yīng)傳感器。
2.理解光照度的含義。
3.掌握利用智能手機(jī)測(cè)量燈光照度的方法。
4.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并能提出合理的改善建議。
(四)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.光線傳感器的作用。
2.利用智能手機(jī)測(cè)量燈光照度。
【教學(xué)難點(diǎn)】
根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分析燈光環(huán)境,并能夠提出合理的改善建議。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
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學(xué)生對(duì)智能手機(jī)并不陌生,對(duì)智能手機(jī)中的光線傳感器的應(yīng)用也非常熟悉,但未必了解光照度,不清
楚光照度強(qiáng)弱對(duì)視力的影響。
(二)課前準(zhǔn)備
1.一個(gè)學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備 1~2 部智能手機(jī)或平板電腦。
2.為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性,所有智能手機(jī)都安裝同一款測(cè)量燈光照度的 APP。
(三)課堂活動(dòng)
1.建議指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前合理分工,如一些同學(xué)負(fù)責(zé)查找資料填寫 1-2-1,一些同學(xué)負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)完
成表 1-2-2。在學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,教師應(yīng)該注意指導(dǎo)學(xué)生按標(biāo)準(zhǔn)的位置采集數(shù)據(jù),同時(shí)指導(dǎo)學(xué)
生觀察燈光情況,如是否有損壞,是否有其他光源影響照度等等。這樣才能令學(xué)生能夠有針對(duì)性地思考改
善環(huán)境光源的方法。
2.可以在課前先下載好我國(guó)的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034-2013),在活動(dòng)前提供完整版本給學(xué)
生,這樣可以提高搜索的效率。參考網(wǎng)址:
http://www.soujianzhu.cn/Norm/JzzyXq.aspx?id=231
(四)教學(xué)拓展
教師可以提供多幾個(gè)用于測(cè)量數(shù)據(jù)的 APP,如聲音分貝測(cè)量、磁場(chǎng)測(cè)量等,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到利用智能手
機(jī)可以測(cè)量到各種各樣的數(shù)據(jù),借助手機(jī)中的傳感器能夠幫助我們解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及學(xué)習(xí)評(píng)估情況,掌握本節(jié)課的教學(xué)效果。
教師可以參考以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)反思:
1.學(xué)生在設(shè)采集數(shù)據(jù)時(shí),容易忽略的是哪方面的問(wèn)題,哪些環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)得不夠理想?在接下來(lái)的教學(xué)中,
應(yīng)根據(jù)前面的問(wèn)題做補(bǔ)充講解。
2.學(xué)生能否分工完成實(shí)驗(yàn),合作能力如何?學(xué)生在合作過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題是什么?
3.學(xué)生們最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,能否有效地分析學(xué)習(xí)場(chǎng)所光源存在的問(wèn)題。如果不能,主要原因在于那
里,應(yīng)如何改善?
四、參考答案
(一)課內(nèi)活動(dòng)答案
(1)查閱資料,適合閱讀的照度一般是___500___lx?
(2)表 1-2-1 教育建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值
房間或場(chǎng)所 參考平面及其高度 照度標(biāo)準(zhǔn)值(lx)
計(jì)算機(jī)教室 0.75m 水平面 500
教室黑板 黑板面 500
樓梯間 地面 150
(3)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034-2013),在一般情況下,設(shè)計(jì)照度值與照度標(biāo)準(zhǔn)
值相比較,可有____-10%___至_____10%________的偏差。
(二)檢測(cè)與評(píng)估答案
1.在智能手機(jī)中,用于感應(yīng)光線強(qiáng)度的感應(yīng)器是 光線傳感器 ,它一般位于 手持設(shè)備屏幕上方 。
2.照度的基本單位是(A)。
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A. 勒克斯 B.分貝 C.流明 D.瓦特
3.適合閱讀的照度是(C)。
A.100lx B.300lx C.500lx D.750lx
4.小明要檢測(cè)他的學(xué)習(xí)桌面的光源照度是否適合閱讀,合理的做法是(C)。
A.在中午拉開(kāi)窗簾,打開(kāi)臺(tái)燈,將手機(jī)放置在桌面檢測(cè)照度。
B.在中午拉緊窗簾,打開(kāi)臺(tái)燈,將手機(jī)貼近臺(tái)燈燈泡檢測(cè)照度。
C.在晚上打開(kāi)臺(tái)燈,將手機(jī)放置在桌面檢測(cè)照度。
D.在晚上打開(kāi)臺(tái)燈,將手機(jī)貼近臺(tái)燈燈泡檢測(cè)照度。
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第 3 課 搭建我的實(shí)驗(yàn)裝置
——學(xué)習(xí)借助 Arduino 做實(shí)驗(yàn)
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本課是首次介紹 Arduino,涉及到許多關(guān)于 Arduino 的基礎(chǔ)知識(shí),內(nèi)容比較瑣碎,但又必須要掌握。
Arduino 開(kāi)源硬件非常考驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手能力,要安裝好實(shí)驗(yàn)裝置并不容易。通過(guò)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生從
中獲得成就感,有利于學(xué)生迅速掌握 Arduino 軟、硬件的基本操作,從而順利開(kāi)展后面的幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn),以及
第二、三單元的學(xué)習(xí)。
(二)本課主要內(nèi)容
1.內(nèi)容主線
通過(guò)開(kāi)展檢測(cè)觸摸傳感器工作過(guò)程的項(xiàng)目學(xué)習(xí),組織學(xué)生通過(guò)安裝 Arduino 實(shí)驗(yàn)裝置、編寫程序完成
實(shí)驗(yàn)。從而初步熟悉借助 Ardunio 做實(shí)驗(yàn)的基本流程。
2.編寫意圖
由于本課是涉及 Arduino 開(kāi)源硬件的第 1課時(shí),會(huì)涉及到許多硬件相關(guān)知識(shí)、專業(yè)術(shù)語(yǔ)、操作繁瑣。
為了減低項(xiàng)目難度,本課僅安排探究觸摸傳感器的工作過(guò)程的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),不涉及復(fù)雜的采集、分析數(shù)據(jù)的
操作。
本課的旁注也涉及到不少重要知識(shí),教師在教學(xué)過(guò)程中,不要忽略旁注的內(nèi)容。
圖 1-3-1、圖 1-3-2 兩個(gè)圖分別介紹了 Arduino UNO 主控板及傳感器擴(kuò)展板的組成。不同廠家開(kāi)發(fā)的
硬件可能會(huì)略有不同,在整體上大同小異。教師在教學(xué)過(guò)程中要組織學(xué)生結(jié)合這兩幅圖,認(rèn)真觀察實(shí)際硬
件,找出圖中標(biāo)注的各項(xiàng)組成部分。學(xué)生熟悉了這兩塊硬件的組成,接下來(lái)安裝硬件時(shí)才不會(huì)出錯(cuò)。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解 Ardniuo 主要硬件的功能。
2.掌握用 Ardniuo 軟件編寫程序、上載程序的方法。
3.理解觸摸傳感器的功能。
4.了解借助傳感器做實(shí)驗(yàn)的基本流程。
5.掌握安裝傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)的方法。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.觸摸傳感器的功能。
2.安裝傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)的方法。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.Arduino 主要硬件的功能。
2.安裝傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)的方法。
3.Ardniuo 軟件的基本操作。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
學(xué)生在日常生活中已經(jīng)接觸過(guò)不少應(yīng)用到觸摸傳感器的實(shí)例,經(jīng)過(guò)第 2 課的學(xué)生,他們能夠理解觸摸
傳感器在各種智能設(shè)備、電器設(shè)備中的作用。但第 2 課時(shí)學(xué)生只是應(yīng)用了傳感器、并沒(méi)有接觸到傳感器、
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也沒(méi)有動(dòng)手安裝、編程來(lái)驅(qū)動(dòng)傳感器。因此,本課是首次涉及接觸硬件組裝,學(xué)生們會(huì)有強(qiáng)烈的好奇心以
及動(dòng)手欲望。學(xué)生通過(guò)小學(xué) scratch 編程以及八年級(jí)下冊(cè) VB 單元的學(xué)習(xí),有一定的編程基礎(chǔ),因此會(huì)比較
容易掌握在 AruduBlock 里編程的方法。
(二)課前準(zhǔn)備
1.根據(jù)教材表 1-3-1 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材。
2.在計(jì)算機(jī)中安裝 ArduinoEdu2.0。
3.提供教材中部分插圖的原圖,在教學(xué)板書中放大給學(xué)生觀察,方便學(xué)生看清實(shí)驗(yàn)裝置的連接以及程
序的原代碼。
(三)課堂活動(dòng)
本課知識(shí)瑣碎又涉及硬件安裝,因此要充分調(diào)動(dòng)女生的細(xì)心、男生的動(dòng)手能力,在組織學(xué)習(xí)小組時(shí),
要注意每個(gè)小組都要男女比例均衡,這樣才能充分發(fā)揮小組學(xué)習(xí)的優(yōu)越性。
1.教師在上課時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生多觀察,留意 Arduino 各個(gè)硬件的組成、接線的方式。
2.在完成圖 1-3-14 的積木編程后,需要重點(diǎn)解釋各個(gè)模塊中數(shù)字的含義,可以讓學(xué)生通過(guò)修改這些
數(shù)字,觀察程序改變后對(duì)觸摸傳感器的工作過(guò)程產(chǎn)生什么影響,加深理解程序中各模塊的作用。
3.本課的“創(chuàng)作與實(shí)踐”不難,只需幾分鐘即可完成,建議組織學(xué)生在當(dāng)節(jié)課完成。在本課實(shí)驗(yàn)裝置
的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)蜂鳴器。注意讓學(xué)生觀察參考程序中蜂鳴器和觸摸傳感器的連接針腳,不要接錯(cuò)位置。
本單元第 5 課的“創(chuàng)作與實(shí)踐”也涉及到加裝蜂鳴器的操作,建議讓學(xué)生參考教材的操作指引,自主探究
完成。
(四)教學(xué)拓展
可以準(zhǔn)備多幾個(gè)傳感器模塊供學(xué)生觀察與連接。同時(shí)準(zhǔn)備一份 Arduino 教程,讓學(xué)有余力的學(xué)生查閱
教程,自學(xué)相關(guān)的內(nèi)容。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
教師可以根據(jù)學(xué)生填寫的學(xué)習(xí)評(píng)估表(表 1-3-4)及“檢測(cè)與評(píng)估”的情況,掌握本節(jié)課的教學(xué)效果。
教師反思課堂教學(xué):
1.學(xué)生在安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中,哪個(gè)環(huán)節(jié)容易出錯(cuò),那個(gè)硬件容易接錯(cuò)?
2.學(xué)生能否理解本次實(shí)驗(yàn)的程序各項(xiàng)參數(shù)的含義,是否能夠根據(jù)實(shí)際連接方式,更改相應(yīng)參數(shù)?
3.學(xué)生是否積極參與探究活動(dòng)?是否給予學(xué)生充分的時(shí)間探究?
四、參考答案
(一)課內(nèi)活動(dòng)答案
(1)用手指按壓觸摸傳感器,此時(shí)串口監(jiān)視器顯示___1___,松開(kāi)觸摸傳感器,此時(shí)監(jiān)測(cè)窗口顯示
____0___。
(2)分析數(shù)據(jù)可知,1表示__有觸摸________,0 表示________無(wú)觸摸___________。
(二)檢測(cè)與評(píng)估答案
1.Arduino 是一款開(kāi)源電子原型平臺(tái),包括__硬件______和____軟件_____。
2.目前最通用的 Arduino 主控板型號(hào)是___Arduino UNO_________。
3.下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)。
A. ArduinoEdu2.0 是 Arduino IDE 的其中一個(gè)版本。
B. ArduinoEdu2.0 是一款圖形化編程軟件。
C. ArduBlock 目前必須依附于 Arduino 軟件下運(yùn)行。
D.將 Arduino 連接到計(jì)算機(jī)后,需要設(shè)置 Arduino 主控板的類型及接入端口。
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4.用手指按壓觸摸傳感器,此時(shí)串口監(jiān)視器顯示(A)。
A.1 B.0 C.開(kāi) D.關(guān)
5.將傳感器與擴(kuò)展板連接起來(lái)的線是(D)。
A.電源線 B.USB 連接線 C.?dāng)?shù)據(jù)線 D.杜邦線
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第 4 課 檢測(cè)人體心率情況
——心率傳感器及其應(yīng)用
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
傳感器的應(yīng)用和利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是利用傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組
成部分。本課是本單元中采用傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)以項(xiàng)目式展示的第一個(gè)實(shí)例,在學(xué)習(xí)心率傳感器的基礎(chǔ)上,
對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的鏈接知識(shí)和使用庫(kù)文件的知識(shí)作進(jìn)一步深入和系統(tǒng)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生對(duì)用傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)有
比較全面的了解,以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。
(二)教學(xué)內(nèi)容
1.內(nèi)容主線
通過(guò)開(kāi)展檢測(cè)人體心率的項(xiàng)目學(xué)習(xí),組織學(xué)生借助心率傳感器檢測(cè)人體心率,從中分析不同性別的人
的心率特點(diǎn)的活動(dòng),了解心率傳感器的使用方式和基本原理,了解實(shí)驗(yàn)中硬件的安裝方法及庫(kù)文件的安裝
方法。學(xué)習(xí)使用心率傳感器進(jìn)行心率測(cè)試的方法。掌握用傳感器做實(shí)驗(yàn)的基本步驟。
2.編寫意圖
傳感器的知識(shí)非常豐富,不可能也沒(méi)必要在一課內(nèi)作很全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí),本課結(jié)合生物學(xué)科知識(shí),通
過(guò)利用心率傳感器檢測(cè)人體心率,從中分析不同性別的人的心率特點(diǎn)的活動(dòng),讓學(xué)生了解心率傳感器的使
用方式,目的不僅僅在于學(xué)會(huì)使用心率傳感器,更重要的是讓學(xué)生了解借助傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟,
通過(guò)以心率傳感器為例子能夠理解某個(gè)傳感器的原理、以及其在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的作用。
教材中涉及安裝與使用庫(kù)文件活動(dòng),要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)中硬件的安裝方法及庫(kù)文件的安裝方法。知道
每一款傳感器都需要調(diào)用相應(yīng)的庫(kù)文件以實(shí)現(xiàn)程序預(yù)定的功能。
實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)其目的在于讓學(xué)生體驗(yàn)用傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,從而體會(huì)到傳感器在采集數(shù)據(jù)過(guò)程
中的優(yōu)越性。通過(guò)數(shù)據(jù)采集、處理、分析從而得出結(jié)論。完成一個(gè)用用傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解心率傳感器的功能、傳感器庫(kù)文件的安裝及調(diào)用方法、用傳感器做實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程和步驟。
2.掌握心率傳感器的接線方式及測(cè)試方法。
3.學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)采集、處理、分析、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(四)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.了解心率傳感器的使用方法及庫(kù)文件的安裝和調(diào)用方法。
2.學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)采集、處理和分析。
【教學(xué)難點(diǎn)】
學(xué)會(huì)如何從數(shù)據(jù)中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
經(jīng)過(guò)前 3課的學(xué)習(xí),學(xué)生已對(duì)傳感器有一定的理解和接觸,對(duì)傳感器已沒(méi)有陌生感,因此學(xué)生對(duì)傳感
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器的基本知識(shí)往往比較容易掌握。但庫(kù)文件的安裝和調(diào)用是首次出現(xiàn),學(xué)生會(huì)感到陌生,對(duì)庫(kù)文件內(nèi)在的
已有程序的閱讀存在一定的困難。對(duì)實(shí)驗(yàn)操作來(lái)說(shuō)從數(shù)據(jù)的采集到數(shù)據(jù)的處理、分析都需要按步驟完成,
所以實(shí)驗(yàn)裝置的安裝和設(shè)備的設(shè)試都很重要。學(xué)生在首次接觸時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)不同的錯(cuò)誤。
(二)課前準(zhǔn)備
1.檢查是否可用 IE 正常上網(wǎng)。
2.按書本的器材清單準(zhǔn)備好相關(guān)的器材。
3.準(zhǔn)備好 Arduino IDE(1.66 以上)軟件及心率傳感器庫(kù)文件。
(三)課堂活動(dòng)
1.建議指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前合理分工,用好計(jì)算機(jī)本身的資源和網(wǎng)絡(luò)資源輔助教學(xué)。
2.建議教學(xué)中結(jié)合實(shí)物示范介紹心率傳感器的硬件知識(shí)。
3.建議結(jié)合操作應(yīng)用了解傳感器的庫(kù)文件安裝和調(diào)用方法。
4.建議在教學(xué)中可結(jié)合生命安全教育,合理引導(dǎo)學(xué)生什么才是健康的生活方式,讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)掌握
健康的生活方式。
5.在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集中,心率的情況因人而異,數(shù)據(jù)采集會(huì)因被采集人當(dāng)時(shí)的情緒和活動(dòng)情況等產(chǎn)生差
異,所以在數(shù)據(jù)采集時(shí)應(yīng)注意被采集人的狀態(tài)是平靜的情況下才進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
6.在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)結(jié)論推導(dǎo)的過(guò)程中,可把握住數(shù)據(jù)的共性,結(jié)合處理數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的電子數(shù)據(jù)圖
表尋找規(guī)律,切記要遵循科學(xué)不可以偏蓋全。
7.科學(xué)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)合理誤差是很正常的事,要教育學(xué)生數(shù)據(jù)誤差應(yīng)是在可控范圍,當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)差異過(guò)大
時(shí)應(yīng)重新采集數(shù)據(jù)或更換樣本。
8.實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)圖表只作參考,可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(四)教學(xué)拓展
對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生,可以拓展了解心率傳感器示例文件的程序,讓學(xué)生思考如何改良該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
根據(jù)考察學(xué)生對(duì)本課心率傳感器的安裝和實(shí)驗(yàn)過(guò)程,教師可以參考以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)反思:
1.學(xué)生能否對(duì)心率傳感器進(jìn)行安裝?
2.學(xué)生是否知道如何安裝和調(diào)用庫(kù)文件?
3.學(xué)生能否完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、分析,能否從數(shù)據(jù)中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
四、參考答案
(檢測(cè)與評(píng)估參考答案)
1.心率是指正常人安靜狀態(tài)下每分鐘心跳的次數(shù)。
2.心率傳感器通過(guò)檢測(cè)皮下毛細(xì)血管內(nèi)的血氧量變化來(lái)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的人體心率,并轉(zhuǎn)換成可用的輸出
信號(hào),是一種光學(xué)技術(shù)設(shè)備。
3.Arduino 擁有自己的庫(kù)管理器,每一款傳感器都需要調(diào)用相應(yīng)的庫(kù)文件以實(shí)現(xiàn)程序預(yù)定的功能。
4.心率傳感器的 GND 端代表的是電源輸入負(fù)極,VCC 端代表的是電源輸入正極。
5.下列不是健康生活方式的是(C)。
A.課余時(shí)間散步 B.堅(jiān)持適量的運(yùn)動(dòng) C.晚上玩游戲至深夜 D.假期與家人一起去旅游
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第 5 課 探究液體的沸點(diǎn)
——溫度傳感器及其應(yīng)用
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
經(jīng)過(guò)第 4課的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)使用傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟有一定了解,本課在承接上一課的基礎(chǔ)上學(xué)
習(xí) PT100 溫度傳感器的使用方法,在學(xué)習(xí) PT100 溫度傳感器的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)示例程序的修改進(jìn)一步深入
學(xué)習(xí)傳感器的使用,讓學(xué)生對(duì)用傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)有更全面的了解,以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。示例的
閱讀和修改方法為下一單元的程序編寫作鋪墊。
(二)教學(xué)內(nèi)容
1.內(nèi)容主線
通過(guò)開(kāi)展液體溫度測(cè)試的項(xiàng)目學(xué)習(xí),組織學(xué)生借助 PT100 溫度傳感器檢測(cè)不同液體的沸點(diǎn),從中分析
不同液體加熱時(shí)的溫度變化情況。了解修改示例程序的方法,掌握使用 PT100 溫度傳感器進(jìn)行液體溫度測(cè)
試方法。
2.編寫意圖
本課結(jié)合物理學(xué)科知識(shí),利用 PT100 溫度傳感器對(duì)液體溫度進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)學(xué)習(xí) PT100 溫度傳感器的
相關(guān)知識(shí)和學(xué)習(xí)對(duì) PT100 溫度傳感器示例程序的修改,進(jìn)一步探究液體沸點(diǎn)原理,優(yōu)化傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)裝置,
感受傳感器在數(shù)據(jù)采集方面的優(yōu)勢(shì)。
教材中實(shí)踐與創(chuàng)作環(huán)節(jié)利用增加蜂鳴器,制作高溫報(bào)警器的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),在提高生活實(shí)用性的同時(shí)讓學(xué)
生了解生活中的物品往往不僅只使用了一種傳感器,要實(shí)現(xiàn)某種功能需要根據(jù)實(shí)際情況采用一種或多種傳
感器。其示例的閱讀和修改方法為下一單元的程序編寫作鋪墊。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解溫度傳感器的功能與工作原理。
2.掌握 PT100 溫度傳感器的接線方式和液體溫度的檢測(cè)方法。
3.學(xué)會(huì)閱讀和修改示例程序。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.了解溫度傳感器的功能與工作原理。
2.掌握 PT100 溫度傳感器的接線方式和液體溫度的檢測(cè)方法。
【教學(xué)難點(diǎn)】
學(xué)會(huì)閱讀和修改示例程序。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
經(jīng)過(guò)第 4課的學(xué)習(xí),學(xué)生已對(duì)使用傳感器做科學(xué)實(shí)驗(yàn)有一定的理解和接觸,學(xué)生在初中物理學(xué)科中也
有傳統(tǒng)的溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn),所對(duì)本實(shí)驗(yàn)的安排并不陌生,學(xué)生對(duì) PT100 溫度傳感器的基本知識(shí)比較容易掌握。
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但示例文件的閱讀與修改,學(xué)生首次接觸會(huì)感到陌生,面對(duì)陌生的程序進(jìn)行閱讀與修改則存在一定的困難。
(二)課前準(zhǔn)備
1.按書本的器材清單準(zhǔn)備好相關(guān)的器材物品及蜂鳴器。
2.高溫傳感器庫(kù)文件 DFRobot HighTemperature Sensor.zip
(三)課堂活動(dòng)
1.建議用好實(shí)物資源教學(xué),結(jié)合實(shí)物示范介紹 PT100 溫度傳感器的硬件知識(shí)。
2.建議結(jié)合實(shí)際操作應(yīng)用了解傳感器的示例文件的閱讀和修改,在示例文件的閱讀時(shí)盡借助教材解析
語(yǔ)句的作用,能過(guò)反復(fù)的示例修改進(jìn)行感受與體會(huì)。
3.本課的“創(chuàng)作與實(shí)踐”不難,只需數(shù)分鐘即可完成,建議組織學(xué)生在當(dāng)節(jié)課完成。在本課實(shí)驗(yàn)裝置
的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)蜂鳴器。其接線方式可讓學(xué)生結(jié)合第 2 課的知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐,而示例的修改則可參考教
材自主探究完成。
(四)教學(xué)拓展
對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,可以拓展了解傳感器示例文件程序的編寫,同時(shí)準(zhǔn)備一份 Arduino 教程,讓學(xué)
有余力的學(xué)生查閱教程,自學(xué)相關(guān)的內(nèi)容,并思考如何改良該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或改良高溫報(bào)警器。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
根據(jù)考察學(xué)生對(duì)本課 PT100 傳感器的安裝和實(shí)驗(yàn)過(guò)程,教師可以參考以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)反思:
1.學(xué)生能否對(duì) PT100 傳感器進(jìn)行安裝?
2.學(xué)生能否安裝和調(diào)用庫(kù)文件?
3.學(xué)生能否完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、分析,能否從數(shù)據(jù)中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
四、參考答案
(檢測(cè)與評(píng)估參考答案)
1.溫度傳感器是最早開(kāi)發(fā)、應(yīng)用最廣的一類傳感器。它能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號(hào)。
2.溫度傳感器按測(cè)量方式不同可分為接觸式和非接觸式兩大類。
3.下面關(guān)于 PT100 溫度傳感器說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)。
A.它包括溫度傳感器模塊、PT100 探頭、PH2.0-3P 模擬量連接線三部分
B.它是一款非接觸式溫度傳感器
C.它是一款電阻式溫度傳感器
D.它能夠檢測(cè) 30~350℃范圍內(nèi)的溫度
4.水、醋、酒精、油這四種液體沸點(diǎn)最低的是(B)。
A.水 B.醋 C.酒精 D.油
5.將 PT100 溫度傳感器與 Arduino 傳感器擴(kuò)展板連接,以下方式正確的是(ABC)。
A.傳感器的“-”引腳接在傳感器擴(kuò)展板的“G”引腳
B.傳感器的“+”引腳接在傳感器擴(kuò)展板的“V”引腳
C.傳感器的“A”引腳接在傳感器擴(kuò)展板的模擬數(shù)據(jù)引腳 A0~A7 中任意一個(gè)
D.傳感器的“A”引腳接在傳感器擴(kuò)展板的數(shù)字引腳 A0~A7 中任意一個(gè)
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第 6 課 綜合應(yīng)用實(shí)踐
——檢測(cè)家居環(huán)境
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
作為本單元的最后一課,本課既是將本單元所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到“檢測(cè)家居環(huán)境”的實(shí)踐活動(dòng)中,又是
作為學(xué)習(xí)成果的展示,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和對(duì)傳感器的應(yīng)用,讓學(xué)生對(duì)本單元所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一些綜合歸
納和應(yīng)用,充實(shí)傳感器方面的知識(shí)體系,提高規(guī)劃、實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新的精神。
(二)教學(xué)內(nèi)容
1.內(nèi)容主線
通過(guò)開(kāi)展檢測(cè)家居環(huán)境的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生自行選擇檢測(cè)的元素,挑選對(duì)應(yīng)的傳感器,并自行設(shè)計(jì)實(shí)
驗(yàn)的方案。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案動(dòng)手實(shí)踐,最后針對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),以作品的形式展示學(xué)習(xí)成果。
2.編寫意圖
將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中,是信息技術(shù)課程的必然要求。學(xué)生在學(xué)習(xí)了本單元前幾課后,再親自規(guī)劃
實(shí)驗(yàn),使學(xué)習(xí)走向高潮,達(dá)到進(jìn)一步提升的目的。
本課的教學(xué)主要分兩部分,首先讓學(xué)生根據(jù)自己感興趣的內(nèi)容選定一個(gè)影響家居環(huán)境的因素進(jìn)行測(cè)
試,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),再對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行展評(píng),使學(xué)生能相互借鑒、相互提高。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解各種傳感器,合理選用傳感器。
2.掌握信息收集、整理、分析、歸納的方法。
3.掌握實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)方法。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.掌握信息收集、整理、分析、歸納的方法。
2.掌握實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)方法。
【教學(xué)難點(diǎn)】
按實(shí)際情況挑選合適的傳感器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
經(jīng)過(guò)前幾課的學(xué)習(xí)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)并不陌生,但對(duì)于自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)還是存在一定難度,教師要注意引導(dǎo)并
對(duì)教學(xué)作好準(zhǔn)備,先從分析影響家居環(huán)境的因素入手,引導(dǎo)學(xué)生正確選擇傳感器,調(diào)控好課堂,就能使本
課的學(xué)習(xí)活動(dòng)順利開(kāi)展,達(dá)到教學(xué)的目的。
(二)課前準(zhǔn)備
1.準(zhǔn)備好一些常用的傳感器,提供給學(xué)生使用。
2.準(zhǔn)備好一份空白的紙,提供給學(xué)生使用。
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3.準(zhǔn)備評(píng)價(jià)表,供各人評(píng)價(jià)。
(三)課堂活動(dòng)
1.本課是由項(xiàng)目分析、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目評(píng)價(jià)這些小環(huán)節(jié)構(gòu)成,教材提供的只是一個(gè)指引,教師可以按
照學(xué)生本身的實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)組織開(kāi)展本次活動(dòng)。以學(xué)生為中心開(kāi)展活動(dòng),盡可能把活動(dòng)的
組織過(guò)程也交給學(xué)生負(fù)責(zé)。教師在關(guān)健的時(shí)候進(jìn)行指導(dǎo)。
2.在開(kāi)展教學(xué)前要先組織學(xué)生了解家居環(huán)境的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及影響因素,讓學(xué)生有目的地進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.在實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)和組裝時(shí)要考慮實(shí)驗(yàn)安全,開(kāi)展實(shí)驗(yàn)要在安全的情況下進(jìn)行,對(duì)安全問(wèn)題不可掉以
輕心。
4.在評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)的可操作性和可行性進(jìn)行,盡可能引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題要全面。
5.在本課的教學(xué)中可適當(dāng)加入環(huán)境保護(hù)的相關(guān)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)的理念。
(四)教學(xué)拓展
對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,可以拓展學(xué)習(xí)關(guān)于檢測(cè)家居環(huán)境中可用到的各種傳感器的更多知識(shí),同時(shí)準(zhǔn)備
一份 Arduino 教程和各種傳感器的資料,讓學(xué)有余力的學(xué)生查閱教程,自學(xué)相關(guān)的內(nèi)容。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
根據(jù)考察學(xué)生參與的情況和完成實(shí)驗(yàn)的情況,教師可以參考以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)反思:
1.學(xué)生能合理地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嗎?
2.學(xué)生能快速地完成傳感器的選取和制作出實(shí)驗(yàn)方案嗎?
3.學(xué)生能積極參與評(píng)價(jià)活動(dòng)嗎?
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第二單元 開(kāi)源機(jī)器人初體驗(yàn)
本單元概述
一、教材分析
(一)本單元的地位和作用
隨著近年來(lái)人工智能的飛速發(fā)展,機(jī)器人給各行業(yè)帶來(lái)的創(chuàng)新和對(duì)人類生活方式的改變不容小覷。為
順應(yīng)時(shí)代發(fā)展和同學(xué)們的學(xué)習(xí)需求,本單元確定將門檻低、拓展性強(qiáng)的開(kāi)源機(jī)器人作為項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主題。
讓學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí),實(shí)踐制作開(kāi)源機(jī)器人,開(kāi)啟一段美妙的創(chuàng)客之旅。
(二)本單元主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
本單元以設(shè)計(jì)開(kāi)源機(jī)器人為活動(dòng)主線,引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷“需求分析-硬件組裝-程序編寫-機(jī)器人調(diào)試”
一系列開(kāi)源機(jī)器人開(kāi)發(fā)制作的流程。讓學(xué)生了解開(kāi)源機(jī)器人相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),理解超聲波傳感器、灰度傳
感器等傳感器的原理,掌握開(kāi)源機(jī)器人搭建及編程的方法,提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
本單元主要內(nèi)容:
第 1課:通過(guò)開(kāi)展制作演示文稿“初識(shí)機(jī)器人”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生理解機(jī)器人的定義、了解機(jī)器人
的組成、發(fā)展、分類及應(yīng)用,了解開(kāi)源硬件、開(kāi)源機(jī)器人及開(kāi)源機(jī)器人制作的流程。
第 2 課:通過(guò)開(kāi)展“組裝一臺(tái)開(kāi)源機(jī)器人”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解常用的開(kāi)源機(jī)器人硬件,掌握開(kāi)
源機(jī)器人各部分硬件及作用,掌握動(dòng)手搭建 Arduino 開(kāi)源機(jī)器人硬件的方法。
第 3 課:通過(guò)開(kāi)展“設(shè)計(jì)走正方形的圖形軌跡的機(jī)器人”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解電機(jī)擴(kuò)展板的用途,
掌握電機(jī)和電機(jī)擴(kuò)展板的正確連線,掌握編程驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)工作并通過(guò)編寫程序控制機(jī)器人前進(jìn)、后退、
左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的方法。
第 4 課:通過(guò)開(kāi)展“設(shè)計(jì)一個(gè)害羞的機(jī)器人”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解超聲波傳感器的用途,掌握超
聲波傳感器的使用方法,理解“害羞”機(jī)器人的算法原理并編寫條件分支程序設(shè)計(jì)“害羞”機(jī)器人。
第 5 課:通過(guò)開(kāi)展“制作會(huì)巡線走的機(jī)器人”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解灰度傳感器的用途,掌握地面
灰度傳感器的使用方法,理解機(jī)器人巡線行走的算法原理并編寫程序讓其實(shí)現(xiàn)巡線走的功能。
第 6課:通過(guò)開(kāi)展“制作一個(gè)有創(chuàng)意的機(jī)器人”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生靈活運(yùn)用前幾節(jié)課所學(xué)的知識(shí),
從外觀、結(jié)構(gòu)、功能等方面著手,設(shè)計(jì)出一個(gè)具有創(chuàng)意的機(jī)器人。
2.編寫意圖
機(jī)器人是學(xué)習(xí)人工智能很重要的一部分內(nèi)容,本單元以開(kāi)源機(jī)器人的體驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)一些有趣味
性的機(jī)器人制作項(xiàng)目。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,課程內(nèi)容安排上遵循由少到多、由簡(jiǎn)到繁的原則,將機(jī)
器人的知識(shí)、技能和方法漸進(jìn)式安排,同時(shí)又有螺旋上升式的穿插。讓學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐探究有機(jī)結(jié)
合,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移、實(shí)踐探究的能力。
本單元知識(shí)技能要點(diǎn):
(1)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)、發(fā)展、分類及應(yīng)用。
(2)開(kāi)源機(jī)器人的主要硬件及制作流程。
(3)超聲波傳感器、灰度傳感器的基本原理。
(4)搭建 Arduino 開(kāi)源機(jī)器人硬件的方法。
(5)用 ArduBlock 進(jìn)行開(kāi)源機(jī)器人編程的方法。
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(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)、發(fā)展、分類及應(yīng)用。
2.了解開(kāi)源機(jī)器人的主要硬件及制作流程。
3.理解超聲波傳感器、灰度傳感器的基本原理。
4.掌握搭建 Arduino 開(kāi)源機(jī)器人硬件的方法。
5.掌握用 ArduBlock 進(jìn)行開(kāi)源機(jī)器人編程的方法。
6.培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移、實(shí)踐探究的能力。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.了解開(kāi)源機(jī)器人的主要硬件及制作流程。
2.超聲波傳感器、灰度傳感器的使用。
3.Arduino 開(kāi)源機(jī)器人硬件及搭建方法。
4.掌握用 ArduBlock 進(jìn)行開(kāi)源機(jī)器人編程的方法。
5.各種機(jī)器人巡線算法原理的理解。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.Arduino 開(kāi)源機(jī)器人硬件及搭建方法。
2.掌握用 ArduBlock 進(jìn)行開(kāi)源機(jī)器人編程的方法。
3.各種機(jī)器人巡線算法的異同
二、教學(xué)建議
本單元每課安排一個(gè)小項(xiàng)目,對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,開(kāi)展探究性學(xué)習(xí),在課堂完成。
現(xiàn)提供以下幾方面的建議供參考:
1.關(guān)于機(jī)器人理論知識(shí)的學(xué)習(xí),教師在課前應(yīng)適當(dāng)準(zhǔn)備供學(xué)生查閱的網(wǎng)址、文字資料及輔助教材,幫
助學(xué)生在活動(dòng)探究中進(jìn)行針對(duì)性的查閱,提高活動(dòng)效率。
2.本單元有幾個(gè)課時(shí)都涉及到硬件安裝,考慮到學(xué)生動(dòng)手能力的差異,實(shí)際教學(xué)中可采用男女搭配的
小組學(xué)習(xí)形式展開(kāi)。
3.探究新知環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),老師應(yīng)作適當(dāng)?shù)闹v解和示范,幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解掌握,進(jìn)而更好地完成
項(xiàng)目實(shí)施部分的學(xué)習(xí)。
4.課程內(nèi)容較多的課時(shí),可以給學(xué)生一個(gè)半成品練習(xí)(例如項(xiàng)目的機(jī)器人部分或全部的硬件已經(jīng)搭建
好),讓學(xué)生完成程序功能(編寫代碼)部分。
5.在“實(shí)踐與創(chuàng)作”部分設(shè)計(jì)了與教材正文相應(yīng)的一些應(yīng)用活動(dòng),以加強(qiáng)鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能和方
法的掌握,如果教學(xué)課時(shí)不足,可安排在課后來(lái)完成。
三、課時(shí)分配建議
課名稱 課時(shí) 備注
第 1課 探秘機(jī)器人世界 ——初識(shí)機(jī)器人 1
第 2課 動(dòng)手搭建機(jī)器人——認(rèn)識(shí)與安裝開(kāi)源機(jī)器人 1
第 3課 讓開(kāi)源機(jī)器人動(dòng)起來(lái)——為開(kāi)源機(jī)器人編程 1
第 4課 制作“害羞”機(jī)器人——超聲波傳感器及其應(yīng)用 1
第 5課 制作會(huì)巡線走的機(jī)器人——灰度傳感器及其應(yīng)用 1
第 6課 綜合應(yīng)用實(shí)踐——制作一個(gè)有創(chuàng)意的機(jī)器人 2
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四、教學(xué)評(píng)價(jià)
開(kāi)源機(jī)器人的設(shè)計(jì)是本單元的主要學(xué)習(xí)活動(dòng),評(píng)價(jià)圍繞主要學(xué)習(xí)內(nèi)容來(lái)展開(kāi),一方面要對(duì)知識(shí)的了解、
技能的掌握通過(guò)測(cè)評(píng)的方式進(jìn)行評(píng)估,了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)情況,另一方面更需通過(guò)“實(shí)踐與創(chuàng)作”的
環(huán)節(jié),促使學(xué)生會(huì)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用算法思維解決問(wèn)題的能力,最后通過(guò)實(shí)
踐與創(chuàng)作的活動(dòng)開(kāi)展,評(píng)估學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況。
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第 1 課 探秘機(jī)器人世界
——初識(shí)機(jī)器人
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本節(jié)課是探秘機(jī)器人世界的第一節(jié)課,通過(guò)了解機(jī)器人的組成和發(fā)展、分類及應(yīng)用,學(xué)習(xí)開(kāi)源機(jī)器人
定義及開(kāi)源機(jī)器人的制作流程,對(duì)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)有初步認(rèn)識(shí),為后面的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
(二)本課主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
以制作“初識(shí)機(jī)器人”的演示文稿作品為項(xiàng)目,涵蓋機(jī)器人定義、組成、分類和應(yīng)用、開(kāi)源機(jī)器人的
定義及制作流程等內(nèi)容。讓學(xué)生完成一系列的探究活動(dòng)初步認(rèn)識(shí)機(jī)器人,并要求制作演示文稿與同學(xué)分享。
2.編寫意圖
要完成機(jī)器人的項(xiàng)目設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)機(jī)器人的相關(guān)理論知識(shí)必不可少。為了避免以往理論知識(shí)教學(xué)收效差
的弊端,本課以項(xiàng)目形式搭起知識(shí)框架,安排學(xué)生通過(guò)網(wǎng)上搜索和交流等探究性活動(dòng)展開(kāi)學(xué)習(xí),使教學(xué)既
有趣味性又有開(kāi)放性。讓學(xué)生在愉快的活動(dòng)中學(xué)習(xí)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí),了解開(kāi)源機(jī)器人的定義及制作流程。
為接下來(lái)學(xué)習(xí)開(kāi)源機(jī)器人的搭建、開(kāi)源機(jī)器人的編程等內(nèi)容作好知識(shí)鋪墊。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.理解機(jī)器人的定義。
2.了解機(jī)器人的組成、分類、發(fā)展與應(yīng)用。
3.了解開(kāi)源硬件和開(kāi)源機(jī)器人的制作流程。
4.學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)搜集、整理素材,并形成學(xué)習(xí)報(bào)告。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.機(jī)器人的定義及組成。
2.機(jī)器人的應(yīng)用。
3.開(kāi)源機(jī)器人的制作流程。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.機(jī)器人發(fā)展歷程中各階段機(jī)器人的特點(diǎn)。
2.對(duì)機(jī)器人有關(guān)材料的整理、歸納和制作成演示文稿。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
學(xué)生在日常生活中見(jiàn)過(guò)很多機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用,對(duì)機(jī)器人有濃厚的學(xué)習(xí)興趣,但他們的認(rèn)識(shí)還比較模
糊,大多數(shù)人還不了解機(jī)器人的組成及制作流程。
初三學(xué)生已具有較好的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力,能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搜索資料并學(xué)習(xí),大部分學(xué)生應(yīng)能完成課文主
干部分的學(xué)習(xí)活動(dòng)。
(二)課前準(zhǔn)備
1.準(zhǔn)備一些關(guān)于機(jī)器人發(fā)展、應(yīng)用方面的照片或視頻。
2.準(zhǔn)備一個(gè)主題為“初識(shí)機(jī)器人”的演示文稿。
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(三)課堂活動(dòng)
本課教學(xué)要放棄已成為多數(shù)人習(xí)慣的理論講授為主的教學(xué)方式,把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,圍繞教材
設(shè)計(jì)。
1.課前教師可播放關(guān)于機(jī)器人應(yīng)用的宣傳廣告或視頻吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
2.根據(jù)課程內(nèi)容教師可將提前準(zhǔn)備好的學(xué)習(xí)資料發(fā)給學(xué)生學(xué)習(xí),并組織學(xué)生以小組為單元開(kāi)展教學(xué)活
動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生合理分工,提高項(xiàng)目實(shí)施的效率。
3.學(xué)生開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)前,可向?qū)W生說(shuō)明項(xiàng)目學(xué)習(xí)的要求及作品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以便學(xué)生展開(kāi)針對(duì)性的資料
搜索。
4.學(xué)生在上網(wǎng)搜索資料時(shí),老師要注意學(xué)習(xí)的引導(dǎo)和課堂的調(diào)控,讓學(xué)習(xí)緊緊圍繞教材開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng),
防止學(xué)生脫離教材造成時(shí)間浪費(fèi)。
5.如果學(xué)生對(duì)制作演示文稿不熟練,教師可將“初識(shí)機(jī)器人”的范例演示文稿發(fā)給學(xué)生,便于學(xué)生按
“作品創(chuàng)作”中的要求進(jìn)行演示文稿制作。
(四)教學(xué)拓展
教師可通過(guò)播放視頻等方式讓學(xué)生了解機(jī)器人研制的時(shí)代背景及我國(guó)機(jī)器人的研制情況。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
(一)教學(xué)評(píng)價(jià)
1.由于本課主要是以學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)為主,教師要加強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程的引導(dǎo)和監(jiān)控,對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組及
個(gè)人表現(xiàn)都要進(jìn)行及時(shí)點(diǎn)評(píng)和鼓勵(lì),讓全體同學(xué)圍繞各自的分工任務(wù)展開(kāi)高效學(xué)習(xí)。
2.對(duì)于各小組的項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)教師可組織學(xué)生根據(jù)本課表 2-1-2 進(jìn)行自評(píng)和他評(píng)。
3.教師可根據(jù)學(xué)生填寫的學(xué)習(xí)評(píng)估表(表 1-1-3)及“檢測(cè)與評(píng)估”的情況,掌握本節(jié)課的教學(xué)效果。
(二)教學(xué)反思
1.本課的重、難點(diǎn)教學(xué)是否到位,學(xué)生能否順利完成各探究活動(dòng)的學(xué)習(xí)?如在“交流”活動(dòng)中,學(xué)生
是否能積極發(fā)言,列舉出機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例,是否需要老師加以引導(dǎo)和補(bǔ)充。
2.各小組的分工合作是否高效,學(xué)生的項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果是否完整,能否對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)能形成自己的觀
點(diǎn)?
四、參考答案
(一)課內(nèi)活動(dòng)答案
1.機(jī)器人三定律:
第一定律:機(jī)器人不得傷害人類個(gè)體,或者目睹人類個(gè)體將遭受危險(xiǎn)而袖手不管。
第二定律:機(jī)器人必須服從人給予它的命令,當(dāng)該命令與第一定律沖突時(shí)例外。
第三定律:機(jī)器人在不違反第一、第二定律的情況下要盡可能保護(hù)自己的生存。
2.第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人(Unimate),重達(dá) 兩噸 ,通過(guò)磁鼓上的一個(gè) 程序 來(lái)控制。這個(gè)機(jī)
器人的功能和 人手臂 功能相似。Unimate 的精確率達(dá) 1 / 10000 英寸(1 英寸=2.54 厘米)。
3.填空。
(1)按照程序輸入方式的不同,工業(yè)機(jī)器人可分為 編程輸入型 和 示教輸入型 兩類。
(2)按照服務(wù)范圍和用途的不同,特種機(jī)器人可分為 民用 和 軍用 兩大類。
(二)檢測(cè)與評(píng)估答案
1.到目前,機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段,分別是示教再現(xiàn)型機(jī)器人、知覺(jué)判斷機(jī)器人 和 智能機(jī)
器人 。
2.科幻作家 阿西莫夫 于 1940 年提出了“機(jī)器人三定律”。
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3.開(kāi)源機(jī)器人是一種應(yīng)用于科學(xué)研究和教學(xué) 的資源開(kāi)放型機(jī)器人。
4.開(kāi)源機(jī)器人的制作流程包括:需求分析、硬件搭建 、編寫程序 和調(diào)試運(yùn)行。
5.機(jī)器人可代替或協(xié)助人類完成各種工作,被廣泛應(yīng)用到(ABCDEF )領(lǐng)域。
A.制造業(yè) B.資源勘探開(kāi)發(fā) C.救災(zāi)排險(xiǎn)
D.醫(yī)療服務(wù) E.家庭娛樂(lè) F.軍事和航天
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第 2 課 動(dòng)手搭建機(jī)器人
——認(rèn)識(shí)與安裝開(kāi)源機(jī)器人硬件
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本課繼上節(jié)課的理論知識(shí)后開(kāi)始真正接觸開(kāi)源機(jī)器人硬件,讓學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)開(kāi)源機(jī)器人的基本硬件和
作用,并掌握其搭建的方法,為后續(xù)開(kāi)源機(jī)器人的設(shè)計(jì)及編程奠定基礎(chǔ)。
(二)本課主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
以“動(dòng)手搭建機(jī)器人”為項(xiàng)目,內(nèi)容涵蓋常用的開(kāi)源機(jī)器人的三大硬件、功能及搭建方法。學(xué)生通過(guò)
掌握搭建小車支架、安裝主控板、驅(qū)動(dòng)部分、傳感器部分等其他部件的方法,完成智能小車的搭建。
2.編寫意圖
搭建機(jī)器人是制作開(kāi)源機(jī)器人過(guò)程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。本課內(nèi)容編排上遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,先
在“探究新知”安排了開(kāi)源機(jī)器人基本硬件的理論學(xué)習(xí),讓學(xué)生對(duì)開(kāi)源機(jī)器人有了初步認(rèn)識(shí)后再安排“項(xiàng)
目實(shí)施”,按照順序逐一組裝各部分硬件搭建出智能小車,以達(dá)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的目的,提升學(xué)習(xí)效
果。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解常用的開(kāi)源機(jī)器人硬件。
2.掌握開(kāi)源機(jī)器人各部分硬件及作用。
3.掌握動(dòng)手搭建 Arduino 開(kāi)源機(jī)器人硬件的方法。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.開(kāi)源機(jī)器人各部分硬件及作用。
2.搭建 Arduino 開(kāi)源機(jī)器人硬件的方法。
【教學(xué)難點(diǎn)】
搭建 Arduino 開(kāi)源機(jī)器人硬件的方法。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
學(xué)生在前一課的學(xué)習(xí)中對(duì)開(kāi)源機(jī)器人的制作流程有了一定了解,但對(duì)開(kāi)源機(jī)器人的硬件及如何搭建并
不了解。
初三學(xué)生具有一定的動(dòng)手能力,且大部分學(xué)生有拼接積木的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在教材的學(xué)習(xí)指引下,大部分
學(xué)生應(yīng)該能較好完成各硬件的搭建。
(二)課前準(zhǔn)備
搭建開(kāi)源機(jī)器人所需的硬件。
(三)課堂活動(dòng)
本課可采用小組合作的形式完成智能小車的搭建。
1.課前教師可采用播放視頻或?qū)嵨锏男问秸故竟δ軓?qiáng)大的智能小車,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望,引入本節(jié)
課的學(xué)習(xí)任務(wù)。
2.學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)開(kāi)源機(jī)器人的三大部件及各電子部件、模塊的作用。
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3.細(xì)化項(xiàng)目,小組協(xié)作探究,分成主控板、驅(qū)動(dòng)部分、傳感器部分及其他部件的安裝,完成智能小車
的搭建。
4.教師巡堂輔導(dǎo)答疑,對(duì)于學(xué)生遇到的問(wèn)題視難易程度可堂上拋出,引導(dǎo)同學(xué)們展開(kāi)問(wèn)題分析,在討
論中將其解決,必要時(shí)教師統(tǒng)一解釋并補(bǔ)充。
(四)教學(xué)拓展
鼓勵(lì)學(xué)生利用積木搭建出更有創(chuàng)意的小車支架。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
(一)教學(xué)評(píng)價(jià)
1.本課的主要任務(wù)是搭建智能小車,教師在學(xué)生自主搭建的過(guò)程中要加強(qiáng)巡查指導(dǎo),對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組
及個(gè)人表現(xiàn)都要進(jìn)行及時(shí)點(diǎn)評(píng)和鼓勵(lì),讓全體同學(xué)圍繞各自的分工任務(wù)展開(kāi)高效學(xué)習(xí)。
2.教師可以根據(jù)學(xué)生搭建的開(kāi)源機(jī)器人的完成情況,及學(xué)生填寫的學(xué)習(xí)評(píng)估表(表 2-2-3)掌握本節(jié)
課的教學(xué)效果。
(二)教學(xué)反思
1.學(xué)生在“探究新知”環(huán)節(jié)是否能清楚識(shí)別開(kāi)源機(jī)器人的各部分硬件,明白其相應(yīng)的作用。
2.學(xué)生能否按照步驟完成開(kāi)源機(jī)器人的搭建?可能在哪些環(huán)節(jié)容易出錯(cuò)?出錯(cuò)的原因在哪里,如何改
善?
四、參考答案
(一)課內(nèi)活動(dòng)答案
直流電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)
電機(jī)擴(kuò)展板 檢測(cè)顏色的灰度值
灰度傳感器 方便主控板和傳感器的連接
傳感器擴(kuò)展板 將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能
(二)檢測(cè)與評(píng)估答案
1.開(kāi)源機(jī)器人最基本的三大硬件:主控板 、傳感器 和 驅(qū)動(dòng)部分 。
2.傳感器是機(jī)器人感知現(xiàn)實(shí)世界的“感官”。
3.電機(jī)的作用是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
4.下列哪種電子元件的功能是檢測(cè)顏色的灰度值?( C )
A.電機(jī)擴(kuò)展板 B.電機(jī) C.灰度傳感器 D.傳感器擴(kuò)展
5.下列電子元件及模塊的名稱分別是( D )。
① ② ③ ④ ⑤
A.電機(jī)擴(kuò)展板、電機(jī)、Arduino UNO 主控板、輪胎、傳感器擴(kuò)展板
B.電機(jī)擴(kuò)展板、傳感器擴(kuò)展板、輪胎、Arduino UNO 主控板、電機(jī)
C.電機(jī)擴(kuò)展板、電機(jī)、傳感器擴(kuò)展板、輪胎、Arduino UNO 主控板
D.Arduino UNO 主控板、電機(jī)、電機(jī)擴(kuò)展板、輪胎、傳感器擴(kuò)展板
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第 3 課 讓開(kāi)源機(jī)器人動(dòng)起來(lái)
——為開(kāi)源機(jī)器人編程
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本節(jié)課的內(nèi)容是上節(jié)課內(nèi)容的延伸,通過(guò)第 2 課的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)組裝搭建起機(jī)器人,但驅(qū)動(dòng)機(jī)器人
還需要學(xué)習(xí)如何編程。這節(jié)課非常關(guān)鍵,是制作機(jī)器人的軟件部分,需要掌握如何為開(kāi)源機(jī)器人編程,按
學(xué)生的意圖控制機(jī)器人前進(jìn)、后退以及轉(zhuǎn)彎。為后續(xù)的課程的深入學(xué)習(xí)奠定良好的編程基礎(chǔ)。
(二)本課主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
以項(xiàng)目“編程驅(qū)動(dòng)機(jī)器人走一個(gè)正方形軌跡”貫穿整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。先從體驗(yàn)開(kāi)源機(jī)器人如何走正方形
軌跡,讓學(xué)生體驗(yàn)到機(jī)器人的前進(jìn)、后退以及轉(zhuǎn)彎。然后進(jìn)行項(xiàng)目的分析,分析項(xiàng)目的要求及實(shí)現(xiàn)思路。
然后為了完成新項(xiàng)目,學(xué)習(xí)新知識(shí)—利用 ArduBlock 編程驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的正反轉(zhuǎn),并通過(guò)項(xiàng)目深刻理解編程設(shè)
定模塊和循環(huán)模塊的區(qū)別。
2.編寫意圖
制作開(kāi)源機(jī)器人要求學(xué)生初步認(rèn)識(shí)和掌握開(kāi)源機(jī)器人的硬件和軟件部分,本部分是屬于軟件的編程部
分,是學(xué)習(xí)開(kāi)源機(jī)器人的承上啟下重要的一環(huán),考慮到學(xué)生的接受能力,本課還沒(méi)有涉及到傳感器,只要
求學(xué)生掌握如何靈活驅(qū)動(dòng)電機(jī),讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解電機(jī)擴(kuò)展板的用途。
2.掌握電機(jī)和電機(jī)擴(kuò)展板的正確連線。
3.掌握編程驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)工作,實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎。
4.能控制機(jī)器人走常見(jiàn)的幾何圖形軌跡。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.電機(jī)和電機(jī)擴(kuò)展板的正確連線。
2.編程驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)工作,實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎。
【教學(xué)難點(diǎn)】
根據(jù)機(jī)器人走不通的幾何軌跡圖形設(shè)計(jì)算法。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了各種開(kāi)源機(jī)器人硬件,并動(dòng)手組裝好了機(jī)器人,但還不會(huì)編程驅(qū)動(dòng)它,他們興趣非常
濃厚,教師一定要引導(dǎo)好學(xué)生的這種學(xué)習(xí)情緒,帶動(dòng)課堂氣氛。
(二)課前準(zhǔn)備
課前最好備好已組裝好的機(jī)器人,上課時(shí)可以節(jié)省組裝機(jī)器人硬件的時(shí)間,節(jié)省課時(shí)。
(三)課堂活動(dòng)
1.導(dǎo)入新課環(huán)節(jié),可通過(guò)體驗(yàn)讓學(xué)生觀看機(jī)器人走正方形軌跡,直觀地讓學(xué)生明確本節(jié)課要完成的
項(xiàng)目。
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2.引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí),利用教師提供的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí),最好有微課視頻、圖文并
茂的學(xué)習(xí)資料提供給學(xué)生。
3.項(xiàng)目活動(dòng)中有些同類的知識(shí)點(diǎn)的知識(shí),例如直流電機(jī)的認(rèn)識(shí)、ArduBlock 編程軟件等可分散到各
課中,教師在施教時(shí)可以采用恰當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)知識(shí)點(diǎn)作些擴(kuò)充、歸納和整理,便于學(xué)生形成系統(tǒng)性的知識(shí)體
系。
4.在“實(shí)踐與創(chuàng)作”部分設(shè)計(jì)了與教材正文相應(yīng)的一些應(yīng)用活動(dòng)—走圓圈和三角形軌跡,以鞏固學(xué)生
編程靈活控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng),如果教學(xué)課時(shí)不足,可安排在課后來(lái)完成。
(四)教學(xué)拓展
對(duì)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生,可以設(shè)計(jì)難度層次不同的任務(wù)給學(xué)生挑戰(zhàn)。例如讓機(jī)器人走一個(gè)圓圈、三角形
軌跡圖形等。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
本單元的教學(xué)評(píng)價(jià)主要圍繞本單元的項(xiàng)目完成情況來(lái)開(kāi)展,主要是看學(xué)生能否編程控制機(jī)器人前進(jìn)、
后退、左右轉(zhuǎn)彎,并能夠按照預(yù)先意圖編程控制機(jī)器人行走不同的圖形軌跡。學(xué)生對(duì)照表 2-3-6 對(duì)自己的
學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià),并通過(guò)記錄活動(dòng)體驗(yàn),總結(jié)本次活動(dòng)所得。教師在教學(xué)過(guò)程中,可以參考以下幾個(gè)問(wèn)
題進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià),例如學(xué)生能否掌握 ArduBlock 編程控制機(jī)器人前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)彎;學(xué)生能否理解流
程圖編程中的設(shè)定模塊和循環(huán)模塊的區(qū)別;學(xué)生能否編程控制機(jī)器人走其它不同的軌跡圖形,順利完成知
識(shí)的應(yīng)用遷移,而不是簡(jiǎn)單地模仿照搬課本的項(xiàng)目實(shí)例。
四、參考答案
(檢測(cè)與評(píng)估參考答案)
1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),需要用到如下哪組硬件( A )。
A. Arduino 主控板、電機(jī)擴(kuò)展板 、電機(jī) B. 電機(jī)擴(kuò)展板、電機(jī)
C. Arduino 主控板、傳感器擴(kuò)展板、電機(jī) D. 電機(jī)擴(kuò)展板、傳感器擴(kuò)展板、電機(jī)
2.若機(jī)器人是兩輪驅(qū)動(dòng)的,設(shè)正速度是向前行走,電機(jī) M1 是左電機(jī),M2 是右電機(jī),那么要左轉(zhuǎn)彎 90
度,下列程序正確的是( C )。
A. B.
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C. D.
3.關(guān)于電機(jī)擴(kuò)展板,下面說(shuō)法正確的是(B )。
A.大功率的電機(jī)不需要電機(jī)擴(kuò)展板也可以驅(qū)動(dòng)
B.電機(jī)擴(kuò)展板可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)大功率的電機(jī)
C.電機(jī)擴(kuò)展板的引腳是和 Arduino 主控板的模擬端口連接的
D.電機(jī)擴(kuò)展板驅(qū)動(dòng)大功率電機(jī)一般不用外接電源
4.小明編程讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎 90 度,經(jīng)過(guò)測(cè)試,轉(zhuǎn)彎的角度已超過(guò)了 90 度,下列方法能正確讓他修
改程序,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的是( D )。
A.轉(zhuǎn)彎的時(shí)間適當(dāng)增加一些或者將左右電機(jī)的速度差調(diào)小一些
B.轉(zhuǎn)彎的時(shí)間適當(dāng)減少一些或者將左右電機(jī)的速度差調(diào)大一些
C.轉(zhuǎn)彎的時(shí)間適當(dāng)增加一些或者將左右電機(jī)的速度差調(diào)大一些
D.轉(zhuǎn)彎時(shí)間適當(dāng)減少一些或者將左右電機(jī)的速度差調(diào)小一些
5.在 ArduBlock 編程中,下列關(guān)于在設(shè)定模塊和循環(huán)模塊里寫的程序,描述正確的是 (A )。
A.設(shè)定模塊里的程序一般只執(zhí)行一次,循環(huán)模塊里的程序會(huì)重復(fù)執(zhí)行。
B.設(shè)定模塊和循環(huán)模塊里面的程序都重復(fù)執(zhí)行
C.設(shè)定模塊的程序和循環(huán)模塊的程序都是執(zhí)行一次
D.把程序放在設(shè)定模塊和循環(huán)模塊,沒(méi)有任何區(qū)別
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第 4 課 制作“害羞”機(jī)器人
——超聲波傳感器及其應(yīng)用
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本課是本單元的第 4 課,主要是通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)“害羞的機(jī)器人”,讓學(xué)生掌握超聲波傳感器的應(yīng)用,
并通過(guò)該項(xiàng)目,首次體驗(yàn)機(jī)器人如何接收傳感器感知周圍的環(huán)境信息,靈活驅(qū)動(dòng)機(jī)器人做出相應(yīng)的動(dòng)作。
學(xué)生掌握后,能夠通過(guò)類比遷移方法,設(shè)計(jì)類似的不同功能的機(jī)器人,體驗(yàn)成功感。因此本節(jié)課對(duì)激發(fā)學(xué)
生學(xué)習(xí)程序的興趣以及提高對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí),作用還是很大的。
(二)本課主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
本課通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)“害羞”的機(jī)器人的項(xiàng)目為活動(dòng)主線,引出本課的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)。教材中將圍繞超聲
波傳感器的硬件認(rèn)識(shí)、接線及如何編程偵測(cè)距離,條件分支編程的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)將通過(guò)活動(dòng)主線貫穿起來(lái),
形成本課的知識(shí)主線。
2.編寫意圖
本課首先創(chuàng)設(shè)一個(gè)寵物狗機(jī)器人和孩子進(jìn)行活動(dòng)的情境,引出本課的項(xiàng)目活動(dòng)主線—設(shè)計(jì)一個(gè)“害羞”
的機(jī)器人。通過(guò)先讓學(xué)生體驗(yàn)“害羞”的機(jī)器人,感知機(jī)器人實(shí)現(xiàn)的功能,明確項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求。然后初步
給出整體的設(shè)計(jì)思路,以初步明確實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)步驟。再通過(guò)硬件連線、設(shè)計(jì)算法和編寫代碼等活動(dòng)
環(huán)節(jié),將本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)融貫其中。本課中,在硬件搭建環(huán)節(jié),教材并沒(méi)有花大篇幅去闡述說(shuō)明,因?yàn)檫@
些內(nèi)容前面幾節(jié)課機(jī)器人已經(jīng)成功搭建了,這節(jié)課是前面幾節(jié)課的延續(xù)及深入學(xué)習(xí)。因?yàn)槭侵谱鳈C(jī)器人初
次引入傳感器感知周圍環(huán)節(jié),所以教材也重點(diǎn)教學(xué)生如何利用串口監(jiān)視器去檢測(cè)傳感器的數(shù)據(jù),并重點(diǎn)講
解了條件分支結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“害羞”機(jī)器人。然后為了檢驗(yàn)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力,提出了設(shè)計(jì)不會(huì)跌落的
機(jī)器人、靠墻走的機(jī)器人等拓展任務(wù)給學(xué)生挑戰(zhàn),以檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)遷移應(yīng)用的能力。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解超聲波傳感器的用途和工作原理。
2.掌握超聲波傳感器的使用方法。
3.掌握條件分支程序結(jié)構(gòu)的編程應(yīng)用。
4.理解害羞機(jī)器人的算法原理及程序。
5 掌握害羞機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作。
6.應(yīng)用超聲波傳感器設(shè)計(jì)制作機(jī)器人。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.應(yīng)用超聲波傳感器偵測(cè)距離。
2.條件分支程序的編程應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
編程實(shí)現(xiàn)“害羞”機(jī)器人。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
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經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了開(kāi)源機(jī)器人編寫程序的過(guò)程與方法,對(duì)編程環(huán)境已比較熟練,對(duì)控制機(jī)
器人的直行、后退、轉(zhuǎn)彎已初步掌握。這節(jié)課因?yàn)橐肓顺暡▊鞲衅鳎O(shè)計(jì)一個(gè)害羞的機(jī)器人,項(xiàng)目對(duì)
于學(xué)生來(lái)說(shuō),是具有很大吸引力的。這節(jié)課重點(diǎn)是放在如何使用超聲波傳感器偵測(cè)距離、如何使用條件分
支控制結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)程序的知識(shí)上,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),難度較之以前,增大了很多,對(duì)老師來(lái)說(shuō),也對(duì)教學(xué)技
能提出了比較大的挑戰(zhàn)。
(二)課前準(zhǔn)備
課前讓學(xué)生準(zhǔn)備好已組裝好的機(jī)器人,以節(jié)省課時(shí)。
(三)課堂活動(dòng)
1.項(xiàng)目開(kāi)始前讓學(xué)生體驗(yàn)觀摩“害羞”機(jī)器人,以讓學(xué)生體驗(yàn)感知,明確本項(xiàng)目的目標(biāo)。
2.教學(xué)過(guò)程中,可將知識(shí)的講授、學(xué)生探究過(guò)程有機(jī)結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生主動(dòng)獲得知識(shí),并歸納出簡(jiǎn)明
清晰的知識(shí)體系,通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法,將教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)貫穿其中。
3 講授如何使用超聲波傳感器偵測(cè)距離,可引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究觀察發(fā)現(xiàn),靈活掌握使用串口監(jiān)視器偵
測(cè)傳感器值的方法。
(四)教學(xué)拓展
對(duì)于能力強(qiáng)的學(xué)生,可以讓他們?cè)O(shè)計(jì)靠墻走的機(jī)器人或者不會(huì)跌倒的機(jī)器人。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
本單元的教學(xué)評(píng)價(jià)主要圍繞本單元的項(xiàng)目完成情況來(lái)開(kāi)展,主要是看學(xué)生能否完成害羞機(jī)器人的設(shè)
計(jì)與制作。教師在教學(xué)過(guò)程中,可以參考以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià),例如學(xué)生能否掌握超聲波傳感器的
硬件接線;能否使用超聲波傳感器編程偵測(cè)物體的距離;能否使用條件分支結(jié)構(gòu)編程實(shí)現(xiàn)“害羞”機(jī)器人;
能否靈活應(yīng)用串口監(jiān)視器偵測(cè)傳感器的值;學(xué)生能否完成知識(shí)的應(yīng)用遷移,設(shè)計(jì)類似功能的機(jī)器人,例如
靠墻走的機(jī)器人,而不是簡(jiǎn)單地模仿照搬課本的項(xiàng)目實(shí)例。
四、參考答案(檢測(cè)與評(píng)估參考答案)
1.關(guān)于超聲波傳感器,下列說(shuō)法正確的是( B )。
A.超聲波的頻率很低 B. 可以用它來(lái)偵測(cè)距離
C.超聲波有三根連接線 D. 超聲波傳感器的 Trig 和 Echo 針腳要連接在主控板的模擬端口上
2. 下列應(yīng)用情景,不能用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)的是(C )
A.測(cè)量人的身高 B.測(cè)量與墻壁的距離
C.測(cè)量光線的亮度 D.測(cè)量是否有障礙物
3.用超聲波測(cè)量其與障礙物的距離,已知超聲波在空氣中的傳播速度為 v,而根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄,測(cè)出發(fā)
射和接收超聲波的時(shí)間差△t,則超聲波發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離 S為( A )。
A. S = v·△t/2 B. S = v·△t
C. S = 2v·△t D. S = v·△t/3
4.下列能正確用超聲波測(cè)量距離的程序是( C)。
A.
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B.
C.
D.
5.下列能正確實(shí)現(xiàn)害羞機(jī)器人的程序是( C )。
A.
B.
C.
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D.
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第 5 課 制作會(huì)巡線走的機(jī)器人
——灰度傳感器及其應(yīng)用
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本節(jié)課通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)會(huì)巡線走的機(jī)器人,學(xué)習(xí)灰度傳感器的使用方法,同時(shí)通過(guò)制作巡線走的機(jī)器人,
掌握機(jī)器人各種巡線算法的設(shè)計(jì)。
(二)本課主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
以項(xiàng)目制作會(huì)巡線走的機(jī)器人貫穿整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。先從項(xiàng)目分析入手,分析項(xiàng)目要求及項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)思
路。根據(jù)項(xiàng)目分析,先學(xué)習(xí)灰度傳感器的使用方法,然后設(shè)計(jì)巡線算法,對(duì)巡線算法進(jìn)行優(yōu)化,深化對(duì)巡
線算法的理解。
2.編寫意圖
本節(jié)課除了學(xué)習(xí)灰度傳感器新知識(shí)外,重點(diǎn)是機(jī)器人巡線算法的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)巡線算法的迭代優(yōu)化,
培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維以及精益求精的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解灰度傳感器的用途。
2.掌握底面灰度傳感器的使用方法。
3.理解機(jī)器人巡線走的算法原理及程序。
4.掌握制作巡線走機(jī)器人。
5.應(yīng)用灰度傳感器設(shè)計(jì)制作機(jī)器人。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.灰度傳感器的使用。
2.一灰度傳感器的巡線算法原理。
【教學(xué)難點(diǎn)】
二灰度傳感器的巡線算法原理。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
學(xué)生通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí),已經(jīng)能夠結(jié)合傳感器來(lái)制作開(kāi)源機(jī)器人了,并能夠應(yīng)用條件分支結(jié)構(gòu)編程實(shí)
現(xiàn)“害羞”的機(jī)器人。本節(jié)課承上啟下,將使用灰度傳感器制作一個(gè)巡線的機(jī)器人,讓學(xué)生體驗(yàn)成功的快
樂(lè),同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和對(duì)機(jī)器人的興趣。
(二)課前準(zhǔn)備
課前準(zhǔn)備已經(jīng)搭建好的開(kāi)源機(jī)器人,以節(jié)省課時(shí)。
(三)課堂活動(dòng)
1.導(dǎo)入新課時(shí),可以通過(guò)觀看機(jī)器人巡黑線走的視頻或者現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)巡黑線走的情景,讓學(xué)生明確本節(jié)
課的具體項(xiàng)目。
2.教學(xué)過(guò)程中,以學(xué)生為主體,引導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做,善于發(fā)現(xiàn),分析問(wèn)題,最終掌握巡黑線
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的算法原理并解決項(xiàng)目中碰到的問(wèn)題。
3.以項(xiàng)目教學(xué)法驅(qū)動(dòng)、分組探討的方法讓學(xué)生積極發(fā)揮想象力,提高教學(xué)效率。
(四)教學(xué)拓展
對(duì)于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生,可以讓其應(yīng)用巡線算法,設(shè)計(jì)一個(gè)能夠沿著黑線走,識(shí)別路口并能轉(zhuǎn)彎的機(jī)
器人。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
本單元的教學(xué)評(píng)價(jià)主要圍繞本單元的項(xiàng)目完成情況來(lái)開(kāi)展,主要是看學(xué)生能否完成巡線走的機(jī)器人的
設(shè)計(jì)與制作。學(xué)生對(duì)照表 2-5-7 對(duì)自己的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià),并通過(guò)記錄活動(dòng)體驗(yàn),總結(jié)本次活動(dòng)所得。
教師可以針對(duì)如下問(wèn)題進(jìn)行課堂教學(xué)評(píng)價(jià)。學(xué)生是否掌握了灰度傳感器的使用;是否掌握了一灰度傳感器
的巡線算法;是否掌握了二灰度傳感器的巡線算法;學(xué)生能否完成知識(shí)的應(yīng)用遷移,進(jìn)一步優(yōu)化巡線機(jī)器
人的設(shè)計(jì),而不是簡(jiǎn)單地模仿照搬課本的項(xiàng)目實(shí)例。
四、參考答案(檢測(cè)與評(píng)估參考答案)
1.制作沿著黑線走的機(jī)器人,識(shí)別黑帶用的傳感器是( B )。
A.超聲波傳感器 B. 灰度傳感器
C.聲音傳感器 D. 光線傳感器
2.下列關(guān)于灰度傳感器的說(shuō)法,正確的是 ( C )。
A.灰度傳感器只能接在數(shù)字端口。
B.灰度傳感器只能接在模擬端口。
C.灰度傳感器既可以接在數(shù)字端口,也可以接在模擬端口。
D.灰度傳感器接在模擬端口,輸出的值只能是 0、1。
3.下列情景可以應(yīng)用灰度傳感器的是(D )。
A. 用來(lái)檢測(cè)溫度的高低。
B. 用來(lái)檢測(cè)是否有人。
C. 用來(lái)檢測(cè)是否障礙物。
D. 用來(lái)區(qū)分白色和黑色的圍棋。
4.灰度傳感器如果連接在 Arduino 主控板的數(shù)字端口,檢測(cè)黑色的值是( ),白色的值是();如
果連接在模擬端口,檢測(cè)黑色的值比白色的值(B)。
A.0 1 小
B.0 1 大
C.1 0 小
D.0 1 大
5.若把一個(gè)灰度傳感器連接在數(shù)字端口 D9,機(jī)器人沿著黑線走,下列程序正確的是(B)。
A.
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B.
C.
D.
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第 6 課 綜合應(yīng)用實(shí)踐
——制作一個(gè)有創(chuàng)意的機(jī)器人
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本課是本單元的學(xué)習(xí)成果展評(píng)課,組織學(xué)生在課堂開(kāi)展一個(gè)綜合應(yīng)用實(shí)踐活動(dòng),應(yīng)用本單元所學(xué)的開(kāi)
源機(jī)器人知識(shí),制作一個(gè)創(chuàng)意的機(jī)器人作品,讓學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)方法,在做中學(xué),學(xué)中做,體驗(yàn)制
作開(kāi)源機(jī)器人的成功感。本課既是對(duì)前面學(xué)習(xí)成果的總結(jié)和提升,又是本單元的知識(shí)應(yīng)用的延伸。
(二)本課主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
以制作一個(gè)有創(chuàng)意的機(jī)器人為活動(dòng)主線,組織學(xué)生梳理本單元的知識(shí)體系,會(huì)根據(jù)自己的機(jī)器人
項(xiàng)目主題,對(duì)本單元所學(xué)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合,對(duì)需要的沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),通過(guò)小組學(xué)
習(xí),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,最后對(duì)機(jī)器人作品開(kāi)展自我評(píng)價(jià)和小組互評(píng)。
2.編寫意圖
通過(guò)本課的活動(dòng),使學(xué)生能夠梳理本單元的知識(shí)體系。要求學(xué)生能根據(jù)項(xiàng)目的需要掌握更多的機(jī)
器人制作資料,能夠進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)面。通過(guò)成果展示、評(píng)價(jià)作品、反思活動(dòng)體驗(yàn)等環(huán)節(jié),鍛
煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力,學(xué)習(xí)他人長(zhǎng)處,善于學(xué)習(xí)反思。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.梳理單元知識(shí)。
2.掌握搜索學(xué)習(xí)資源的技巧。
3.通過(guò)小組協(xié)作學(xué)習(xí),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
4.介紹自己的機(jī)器人設(shè)計(jì)作品,對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。
5.能夠針對(duì)自己的機(jī)器人學(xué)習(xí)成果,有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)反思。
6.通過(guò)機(jī)器人作品的展評(píng),培養(yǎng)民主、公平、公正評(píng)價(jià)他人作品的學(xué)習(xí)態(tài)度。
7.通過(guò)借鑒他人設(shè)計(jì)的機(jī)器人,培養(yǎng)虛心學(xué)習(xí)他人長(zhǎng)處的學(xué)習(xí)態(tài)度。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.創(chuàng)意機(jī)器人的綜合設(shè)計(jì)與制作。
2.機(jī)器人作品的客觀評(píng)價(jià)。
【教學(xué)難點(diǎn)】
機(jī)器人創(chuàng)意的實(shí)現(xiàn)。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
本課前,學(xué)生已經(jīng)完成了開(kāi)源機(jī)器人單元知識(shí)的學(xué)習(xí),熟悉了開(kāi)源機(jī)器人的制作流程,已經(jīng)有了多個(gè)
機(jī)器人項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
(二)課前準(zhǔn)備
1.課前可根據(jù)學(xué)生自愿原則,進(jìn)行小組分組及組內(nèi)分工,以提高學(xué)習(xí)效率。
2.可以準(zhǔn)備作品網(wǎng)上投票評(píng)價(jià)系統(tǒng),供學(xué)生在線評(píng)價(jià)作品。
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(三)課堂活動(dòng)
1.教師要多鼓勵(lì)學(xué)生相互合作、互相幫助,特別對(duì)中下層水平的學(xué)生給予更多的關(guān)注。要適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)
生合理安排時(shí)間,要敦促學(xué)生提高機(jī)器人制作的水平、小組分工協(xié)作的效率。
2.“創(chuàng)意機(jī)器人”的評(píng)選要以民主、公平、公正的原則進(jìn)行。評(píng)價(jià)的目的是為了相互學(xué)習(xí)、共同提高。
教師要引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)記錄好本次活動(dòng)體驗(yàn),讓學(xué)生講述自己的活動(dòng)體驗(yàn),和全體同學(xué)共同分享自己的感受。
3.引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò),學(xué)習(xí)更多的開(kāi)源機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作的知識(shí)。
(四)教學(xué)拓展
可以鼓勵(lì)能力強(qiáng)的學(xué)生參加相關(guān)機(jī)器人競(jìng)賽,以進(jìn)一步加深機(jī)器人知識(shí)的學(xué)習(xí),提升其創(chuàng)新能力。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
教學(xué)評(píng)價(jià)主要是看學(xué)生參與的情況和創(chuàng)意機(jī)器人的制作水平,根據(jù)評(píng)價(jià)表的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生
對(duì)照表 P94-95 對(duì)自己的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià),并通過(guò)記錄活動(dòng)體驗(yàn),總結(jié)本次活動(dòng)所得。教師可以針對(duì)如
下問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)及教學(xué)過(guò)程優(yōu)化。例如本次課堂活動(dòng)的開(kāi)展是否順利?時(shí)間是否充裕?能否落實(shí)所有
環(huán)節(jié)?教學(xué)環(huán)節(jié)是否可以更優(yōu)化?學(xué)生活動(dòng)過(guò)程中有沒(méi)有落實(shí)相互合作、互相幫助?學(xué)生相互學(xué)習(xí)、共同
提高的評(píng)價(jià)目的是否達(dá)到等?
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第三單元 體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)
本單元概述
一、教材分析
(一)本單元的地位和作用
物聯(lián)網(wǎng)作為在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò),其應(yīng)用已在不知不覺(jué)中闖入我們的日常生活和工
作學(xué)習(xí)中,開(kāi)展這方面的普及教育活動(dòng),已經(jīng)成為信息技術(shù)教育的新方向,也是新內(nèi)容。本單元作為學(xué)生
對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的入門課,以物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線,力圖揭開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì),向?qū)W生展示物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的精彩,
引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷“安裝硬件—?jiǎng)?chuàng)建產(chǎn)品—?jiǎng)?chuàng)建設(shè)備—?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)流—?jiǎng)?chuàng)建應(yīng)用—編寫程序—檢測(cè)效果”的物聯(lián)
網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施的一般過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)一個(gè)個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,讓學(xué)生掌握常用傳感器的使用,了解物聯(lián)網(wǎng)
項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有所體驗(yàn),為后續(xù)的物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)奠定初步的基礎(chǔ)。
(二)本單元主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
內(nèi)容主線:通過(guò)監(jiān)測(cè)空氣濕度、監(jiān)測(cè)圖書館的人流量、遠(yuǎn)程控制教室燈光、創(chuàng)建數(shù)字校園氣象站幾個(gè)
模擬實(shí)例,了解物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)及應(yīng)用,理解傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用,掌握使用物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的基本方
法,掌握物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)硬件設(shè)備的安裝連接,掌握搭建物聯(lián)網(wǎng)作品的基本方法,主要是將常用的傳感器結(jié)合
Wi-Fi 節(jié)點(diǎn),通過(guò)在 OneNET 平臺(tái)創(chuàng)建項(xiàng)目及在 Keil 編程環(huán)境修改程序完成各項(xiàng)目的實(shí)施。
本單元主要內(nèi)容:
第1課:本課首先以了解物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)入手,讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有個(gè)初步的了解。接著通過(guò)教學(xué)視
頻,了解物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用。通過(guò)搜索資料,了解物聯(lián)網(wǎng)的三大特征及關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí),介紹了物
聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái),引出本單元以中移物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)為依托學(xué)習(xí)體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。最后,學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)
習(xí)成果進(jìn)行整理歸納,創(chuàng)作一個(gè)主題名為“物聯(lián)網(wǎng)的初步認(rèn)識(shí)”的演示文稿。
第 2 課:通過(guò)項(xiàng)目“模擬監(jiān)測(cè)空氣溫度”的項(xiàng)目學(xué)習(xí),掌握溫濕度傳感器、Wi-Fi 節(jié)點(diǎn)的功能,學(xué)會(huì)
連接硬件設(shè)備,掌握在物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上創(chuàng)建產(chǎn)品、設(shè)備、數(shù)據(jù)流、編輯應(yīng)用,在軟件 Keil 中修改程序,
并上載到 Wi-Fi 節(jié)點(diǎn)。最后通過(guò)電腦或手機(jī) APP 程序監(jiān)測(cè)空氣濕度數(shù)據(jù)。通過(guò)項(xiàng)目的設(shè)計(jì),了解物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)
目設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。
第3課:通過(guò)制作一個(gè)檢測(cè)是否有人通過(guò)的物聯(lián)網(wǎng)智能裝置為項(xiàng)目活動(dòng)主線,引出本課知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)
。先介紹紅外反射傳感器原理,讓學(xué)生了解紅外反射傳感器。然后通過(guò)硬件安裝、在OneNET平臺(tái)上創(chuàng)建
項(xiàng)目、算法設(shè)計(jì)、修改程序、效果檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)串聯(lián)起知識(shí)點(diǎn)實(shí)施活動(dòng)項(xiàng)目。
第 4 課:以項(xiàng)目“運(yùn)用云平臺(tái)遠(yuǎn)程控制板載 LED 燈”貫穿整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。首先從項(xiàng)目分析入手,分析
項(xiàng)目要求、實(shí)現(xiàn)思路及所需器材。然后通過(guò)硬件安裝、在 OneNET 平臺(tái)上創(chuàng)建項(xiàng)目、算法設(shè)計(jì)、修改程序、
效果檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)串聯(lián)起知識(shí)點(diǎn)實(shí)施活動(dòng)項(xiàng)目。
第 5 課:通過(guò)以創(chuàng)建校園環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站項(xiàng)目活動(dòng),組織學(xué)生填寫項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)思路、所需器材。在項(xiàng)目
實(shí)施環(huán)節(jié),組織學(xué)生硬件安裝,在物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上創(chuàng)建產(chǎn)品、設(shè)備、數(shù)據(jù)流和應(yīng)用,修改程序并上載數(shù)據(jù)。
對(duì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)選出“優(yōu)秀校園環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站”。
本單元知識(shí)技能要點(diǎn):
粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(九年級(jí))
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(1)物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)及應(yīng)用。
(2)使用物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的基本方法。
(3)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)硬件設(shè)備的安裝連接。
(4)搭建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基本方法。
2.編寫意圖
本單元從物聯(lián)網(wǎng)的常用傳感器開(kāi)始介紹,到物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一般過(guò)程,通過(guò)一個(gè)個(gè)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開(kāi)
發(fā),讓學(xué)生體驗(yàn)與實(shí)踐,掌握“安裝硬件—?jiǎng)?chuàng)建產(chǎn)品—?jiǎng)?chuàng)建設(shè)備—?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)流—?jiǎng)?chuàng)建應(yīng)用—編寫程序—檢
測(cè)效果”的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施的一般過(guò)程,在不斷獲得物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決
問(wèn)題的能力。
各課內(nèi)容的安排上有一定的邏輯性,將物聯(lián)網(wǎng)的知識(shí)、技能和方法漸進(jìn)式安排,同時(shí)又有螺旋上升式
的穿插,使學(xué)生的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能反復(fù)進(jìn)行,通過(guò)不斷的實(shí)踐和內(nèi)化,形成系統(tǒng)的知識(shí)體系。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解物聯(lián)網(wǎng)及其基本架構(gòu)。
2.理解物聯(lián)網(wǎng)的三大特征。
3.了解物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。
4.了解 Wi-Fi 節(jié)點(diǎn)。
5.掌握溫濕度傳感器、紅外反射傳感器、風(fēng)向傳感器、PM2.5 傳感器的使用。
6.掌握在 Keil 編程環(huán)境修改程序的相關(guān)參數(shù)。
7.掌握在 OneNET 平臺(tái)創(chuàng)建產(chǎn)品、設(shè)備、數(shù)據(jù)流及應(yīng)用。
8.了解物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.了解 Wi-Fi 節(jié)點(diǎn)。
2.掌握溫濕度傳感器、紅外反射傳感器、風(fēng)向傳感器、PM2.5 傳感器的使用。
3.掌握在 Keil 編程環(huán)境修改程序的相關(guān)參數(shù)。
4.掌握在 OneNET 平臺(tái)創(chuàng)建產(chǎn)品、設(shè)備、數(shù)據(jù)流及應(yīng)用。
5.了解物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.掌握在 Keil 編程環(huán)境修改程序的相關(guān)參數(shù)。
2.掌握在 OneNET 平臺(tái)創(chuàng)建產(chǎn)品、設(shè)備、數(shù)據(jù)流及應(yīng)用。
二、教學(xué)建議
本單元每課安排一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,對(duì)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)分項(xiàng)目硬件連接、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)操作、程序修改
及上載。現(xiàn)提供以下幾方面的建議供參考:
1.本單元內(nèi)容為全新模塊,加強(qiáng)對(duì)教師教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的培訓(xùn),每節(jié)課課前要先熟悉項(xiàng)目的操
作。
2.本單元教學(xué)內(nèi)容對(duì)硬件有一定的要求,在課前要調(diào)試好相關(guān)硬件設(shè)備。
3.本單元的程序?yàn)榻滩奶峁恍枰獙W(xué)生編寫,只要求學(xué)生在現(xiàn)有程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,但是,
也要求學(xué)生理解程序的功能。
4.在教學(xué)時(shí),老師作少而精的示范,加上適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),讓學(xué)生通過(guò)探究學(xué)習(xí)的形式獲取物聯(lián)網(wǎng)的相
關(guān)知識(shí)。
5.在教學(xué)時(shí),盡量組織多一些小組合作、探究的學(xué)習(xí)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。
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6.在“實(shí)踐與創(chuàng)作”部分設(shè)計(jì)了與教材正文相應(yīng)的一些應(yīng)用活動(dòng),以加強(qiáng)鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能和
方法的掌握,如果教學(xué)課時(shí)不足,可安排在課后來(lái)完成。
三、課時(shí)分配建議
課題名稱 課時(shí) 備注
第 1 課 走近物聯(lián)網(wǎng) ——物聯(lián)網(wǎng)的初步認(rèn)識(shí) 1 選學(xué)
第 2 課 模擬檢測(cè)空氣濕度——溫濕度傳感器及其應(yīng)用 2 選學(xué)
第 3 課 模擬監(jiān)測(cè)圖書館的人流量——紅外反射傳感器及其應(yīng)用 2 選學(xué)
第 4 課 模擬控制教室燈光——運(yùn)用云平臺(tái)遠(yuǎn)程控制板載 LED 燈 2 選學(xué)
第 5 課 綜合應(yīng)用實(shí)踐——?jiǎng)?chuàng)建校園環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站 2 選學(xué)
四、教學(xué)評(píng)價(jià)
物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)是本單元的主要學(xué)習(xí)活動(dòng),評(píng)價(jià)圍繞主要學(xué)習(xí)內(nèi)容來(lái)展開(kāi),一方面要對(duì)知識(shí)的
了解、技能的掌握通過(guò)測(cè)評(píng)的方式進(jìn)行評(píng)估,了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)情況,另一方面更需通過(guò)“實(shí)踐與創(chuàng)
作”的環(huán)節(jié),促使學(xué)生會(huì)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用算法思維解決問(wèn)題的能力,最后
通過(guò)實(shí)踐與創(chuàng)作的活動(dòng)開(kāi)展,評(píng)估學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況。
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第 1 課 走近物聯(lián)網(wǎng)
——物聯(lián)網(wǎng)的初步認(rèn)識(shí)
一、教材分析
(一)本課的地位和作用
本課是學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)的第一課,通過(guò)了解物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu),了解物聯(lián)網(wǎng)的三大特征及關(guān)鍵技術(shù),了
解物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的概念有一個(gè)基本的了解,為后面的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
(二)本課主要內(nèi)容介紹
1.內(nèi)容主線
本課的項(xiàng)目要求是制作“物聯(lián)網(wǎng)的初步認(rèn)識(shí)”的演示文稿,通過(guò)了解生活中智能、有趣的物聯(lián)網(wǎng),
讓學(xué)生完成一系列的探究活動(dòng),從而初步認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng),并將學(xué)習(xí)收獲制作成演示文稿與同學(xué)分享。本課
首先以了解物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)入手,讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有個(gè)初步的了解。接著通過(guò)教學(xué)視頻,了解物聯(lián)網(wǎng)
在生活中的應(yīng)用。通過(guò)搜索資料,了解物聯(lián)網(wǎng)的三大特征及關(guān)鍵技術(shù)。然后介紹了物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái),引出
本單元以中移物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)為依托學(xué)習(xí)體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。最后,學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行整理歸
納,制作一個(gè)主題名為“物聯(lián)網(wǎng)的初步認(rèn)識(shí)”的演示文稿。
2.編寫意圖
本課編寫的目的是以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)讓學(xué)生走近物聯(lián)網(wǎng),以貼近學(xué)生生活智能、有趣的物聯(lián)網(wǎng)作為情境引
入,通過(guò)相關(guān)資料了解物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)。通過(guò)觀看教學(xué)視頻了解物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索
資料及填寫表格,了解物聯(lián)網(wǎng)的三大特征及關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)登錄物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)探究了解物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。
最后整理歸納本課所學(xué)知識(shí),制作演示文稿,采用自評(píng)、他評(píng)等方式對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行交流與評(píng)價(jià)。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1.了解物聯(lián)網(wǎng)及其基本架構(gòu)。
2.理解物聯(lián)網(wǎng)的三大特征。
3.理解物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。
4.學(xué)會(huì)整理素材,并形成學(xué)習(xí)報(bào)告。
(四)重點(diǎn)難點(diǎn)分析
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)。
2.物聯(lián)網(wǎng)的三大特征及關(guān)鍵技術(shù)。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)。
2.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。
二、教學(xué)建議
(一)學(xué)情分析
九年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)掌握了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)的能力,有能力完成學(xué)習(xí)活動(dòng)。由于學(xué)生第一次
接觸了解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識(shí),而物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容與其他內(nèi)容有很大的不同,相對(duì)來(lái)說(shuō)難度會(huì)大一些。因此,
通過(guò)教學(xué)視頻及探究、交流等學(xué)習(xí)活動(dòng)初步認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng),讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。
(二)課前準(zhǔn)備
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教學(xué)視頻、通互聯(lián)網(wǎng)的電腦室。
(三)課堂活動(dòng)
本課知識(shí)容量比較大,課前要指導(dǎo)學(xué)生分好組,以便高效開(kāi)展各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)。例如,作品創(chuàng)作環(huán)節(jié),
演示文稿的內(nèi)容應(yīng)包括“物聯(lián)網(wǎng)的定義”“物聯(lián)網(wǎng)的特征”“物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)”以及“物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)”四
部分,可以讓不同的組員分別負(fù)責(zé)不同的版塊,然后再匯總。本課主要的課堂活動(dòng)如下:
1.播放教學(xué)視頻,了解物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用。
2.通過(guò)相關(guān)資料學(xué)習(xí),了解物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)。
3.上網(wǎng)搜索資料,了解物聯(lián)網(wǎng)的三大特征及關(guān)鍵技術(shù)。
4.制作演示文稿,整理本課所學(xué)知識(shí)。采用自評(píng)、他評(píng)等方式對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行交流與評(píng)價(jià)。
(四)教學(xué)拓展
鼓勵(lì)學(xué)生課后登錄中移物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)(https://open.iot.10086.cn),熟悉本單元學(xué)習(xí)體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)
技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)。
三、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
學(xué)生根據(jù)表3-1-2“物聯(lián)網(wǎng)的初步認(rèn)識(shí)”演示文稿作品評(píng)價(jià)表,對(duì)制作的演示文稿作品進(jìn)行自評(píng)和他
評(píng)。對(duì)照表3-1-3 對(duì)本課的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià),并通過(guò)記錄活動(dòng)體驗(yàn),總結(jié)本次活動(dòng)所得。
教師可以參考以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)反思:
1.學(xué)生是否了解物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)?
2.學(xué)生理解物聯(lián)網(wǎng)的三大特征及關(guān)鍵技術(shù)了嗎?
3.教學(xué)過(guò)程是否高效?本課的知識(shí)點(diǎn)雖然難度不大,但是理論性強(qiáng),內(nèi)容較多,如何安排好教學(xué)環(huán)節(jié)
將所有知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)在一起,滲透到學(xué)習(xí)活動(dòng)中,是教學(xué)成功的關(guān)鍵。
四、參考答案
(檢測(cè)與評(píng)估參考答案)
1.物聯(lián)網(wǎng)的三大特征是 感知物體 、 信息傳輸 、 智能處理 。
2.物聯(lián)網(wǎng)英文名稱的縮寫是(C)。
A. IaT B. IeT C. IoT D.IsT
3.以下不屬于物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)的是(D)
A.感知層 B.網(wǎng)絡(luò)層 C.應(yīng)用層 D.會(huì)話層
4.當(dāng)廚房?jī)?nèi)的氣體探測(cè)器發(fā)現(xiàn)家中有燃?xì)庑孤稌r(shí),自動(dòng)向主人短信報(bào)警并開(kāi)啟排氣扇,有效降低安全
隱患。氣體探測(cè)器是通過(guò)(A)發(fā)現(xiàn)燃?xì)庑孤兜摹?br/>A. 傳感器 B. RFID C.視頻監(jiān)控 D.衛(wèi)星定位
粵高教版信息技術(shù)教材教學(xué)指南(九年級(jí))
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第 2 課 模擬監(jiān)測(cè)空氣濕度
——溫濕度傳感器及其應(yīng)用
一、 教材分析
(一)本課的地位和作用
本節(jié)課項(xiàng)目是利用溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)空氣濕度。通過(guò)項(xiàng)目的設(shè)計(jì),了解接觸傳感器的使用方法,并掌
握在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上創(chuàng)建產(chǎn)品、設(shè)備、數(shù)據(jù)流、編輯應(yīng)用、修改程序并將數(shù)據(jù)上載到物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上,掌握這
些技術(shù)將有助于后面課時(shí)內(nèi)

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