《聲音控制小貓動(dòng)作》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第14課聲音控制小貓動(dòng)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(lái)控制 小貓的運(yùn)動(dòng)。涉及的知識(shí)點(diǎn)有：認(rèn)識(shí) Ardu ino主控板，利用變量來(lái)讀取聲音傳 感器的值，用數(shù)值和邏輯運(yùn)算來(lái)處理音量值，并能應(yīng)用到程序中?！緦W(xué)情分析】經(jīng)過(guò)前期的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)Scratch軟件有一定的了解，比如動(dòng)作控件、邏輯 控件以及變量等等。考慮到這是學(xué)生第一次在課堂上接觸傳感器，所以在任務(wù)設(shè)計(jì)上降低了難度。通過(guò)本課的學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)識(shí)開(kāi)源硬件Arduino，感受聲音傳感器在程序中的作用，學(xué)會(huì)獲取聲音傳感器的數(shù)值后，利用該數(shù)值編寫(xiě)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?！窘虒W(xué)目標(biāo)與要

2、求】1. 了解Arduino硬件的結(jié)構(gòu)。2. 學(xué)會(huì)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(jìn)行轉(zhuǎn)化滿足程序需要。5. 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)聲音傳感器，體驗(yàn) Arduino開(kāi)源硬件的強(qiáng)大魅力。6. 通過(guò)在做中學(xué)，學(xué)生形成生活中的物體可以成為計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備的意識(shí)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：1. 能夠?qū)⒙曇魝鞲衅骱椭骺匕暹B接起來(lái)。2. 掌握獲取聲音傳感器值的方法。難點(diǎn)：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(rèn)識(shí)、連接、使用傳感器時(shí)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(jìn)行體驗(yàn)，然后動(dòng)

3、手實(shí)踐，在做中學(xué)【課時(shí)安排】 安排1課時(shí)【教學(xué)準(zhǔn)備】GDing軟件、Arduino主控板、連接線、聲音傳感器【教學(xué)過(guò)程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師和學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖師：今天動(dòng)物園的小動(dòng)物們開(kāi)運(yùn)動(dòng)會(huì)，當(dāng)綠旗學(xué)生感一、直觀體被點(diǎn)擊的時(shí)候，酷狗和小貓同時(shí)從起跑線出發(fā)。大受聲音傳感驗(yàn)，揭秘原家看，酷狗已經(jīng)快要跑到舞臺(tái)中間了，而小貓還在器的魅力，用理起點(diǎn)。讓我們一起來(lái)給小貓鼓鼓勁，加加油。已有的知識(shí)師帶領(lǐng)學(xué)生大喊：“加油”。揭示聲音傳師：快看，小貓好像聽(tīng)到了我們的加油聲，它感器的工作已經(jīng)跑到終點(diǎn)啦！原理，激發(fā)學(xué)師：咦，這是怎么回事？它是怎么做到的呢？生學(xué)習(xí)的興生答。趣。師：讓我們一起來(lái)揭開(kāi)它背后的神秘面紗。首先需要聲

4、音傳感器、Ardu ino主控板設(shè)備來(lái)感知我們的加油聲，然后利用感知到的聲音數(shù)值編寫(xiě)程序。我們首先來(lái)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(lái)，觀察聲音最大值：100。在腳本中，小貓移動(dòng)的步數(shù)是聲音值。聲音值 越大，它的移動(dòng)步數(shù)也越大，速度也就越快。這節(jié)課，我們就來(lái)學(xué)習(xí)使用神秘的聲音傳感器。板書(shū)（聲音傳感器）二、連接1.認(rèn)識(shí)聲音傳感器通過(guò)找硬件找一找：聲音傳感器。一找、讀一讀一讀：聲音傳感器內(nèi)置一個(gè)對(duì)聲音敏感的電讀，認(rèn)識(shí)聲音容式駐極體話筒。聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振傳感器。動(dòng)，導(dǎo)致電容的變化，聲音傳感器根據(jù)聲音強(qiáng)度的不同，其輸出值也不同。看一看2.認(rèn)識(shí)主控板結(jié)構(gòu)，找一

5、找看一看：Arduino 主控板。端口，想一找一找:Arduino 主控板上的數(shù)子接口 213想，說(shuō)一說(shuō)，和模擬接口 A0A5。模擬口連接模擬量的信號(hào)和為后面連接設(shè)備，返回的數(shù)值是 01024。數(shù)字口連接離散傳感器打好數(shù)字量信號(hào)和設(shè)備，返回的數(shù)值是 0或1。基礎(chǔ)。想一想：聲音傳感器應(yīng)該接什么口？（板書(shū)：模擬口）初次接說(shuō)一說(shuō)：你在Arduino主控板上還發(fā)現(xiàn)了什觸硬件，采用么？演示與講解開(kāi)關(guān)、復(fù)位、超聲波接口、 USB接口。的方式，讓學(xué)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 A0 A5之間的A2端口。Tips :紅、白、黑線要與

6、主控板上的紅、白、 黑一一對(duì)應(yīng)。相鄰兩人之間檢查一下有沒(méi)有連接正確？連接無(wú)誤后，請(qǐng)用黑色的數(shù)據(jù)線連接主控板和電腦。生學(xué)會(huì)連接 硬件，養(yǎng)成良 好的檢查習(xí) 慣。三、獲取硬件連接好了，接下來(lái)我們需要編寫(xiě)程序來(lái)獲取環(huán)數(shù)值境中的聲音值。連接串打開(kāi)桌面上的酷狗小貓運(yùn)動(dòng)會(huì)程序。口，主控板，（1）單擊“連接”，選擇串口 COM4。安裝固件，啟（2）單擊“控制板”，選擇ArduinoUNO 。動(dòng)硬件和電Tips :第一次使用時(shí)，必須單擊“連接”“安腦之間的通裝固件”。串口號(hào)因電腦而異，此處，選用COM4。信模式。（3 ）新建變量sy。（4）將變量sy的數(shù)值設(shè)定為模擬口 A2。采用變Tips :此處模擬口 A2與

7、前面聲音傳感器連接量的方式來(lái)主控板時(shí)的接口要一致。獲取聲音傳（5）重復(fù)執(zhí)行。感器的數(shù)值。程序只能獲取此刻環(huán)境中的聲音，如果說(shuō)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。四、編寫(xiě)程序獲取聲音值只是我們的第一步，接下來(lái)，我們 要用聲音值去編寫(xiě)程序。1.模仿程序一一酷狗小貓運(yùn)動(dòng)會(huì)。師：大家試試看，能否給小貓編寫(xiě)腳本：當(dāng)聲 音越大，讓它跑得越快。學(xué)生從 模仿教師的 程序開(kāi)始，學(xué) 會(huì)利用聲音 值來(lái)編寫(xiě)程 序。五、總結(jié)反饋當(dāng) 試點(diǎn)擊 重亙規(guī)行 I移動(dòng)sy步 碰到邊壕就反彈轉(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(yùn)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。

8、2.創(chuàng)編程序 貼近生活。師：想一想生活中哪些地方會(huì)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(cè)器。師：那你能否在GDing軟件里模擬出來(lái)呢?試試看。展示學(xué)生作品這節(jié)課我們認(rèn)識(shí)了聲音傳感器，用變量來(lái)讀取對(duì)聲音 值進(jìn)行邏輯 運(yùn)算，縮小數(shù) 值。聯(lián)系學(xué) 生生活中的 經(jīng)驗(yàn)，編寫(xiě)程 序?；仡櫛经h(huán)境中的聲音值，并用它來(lái)編寫(xiě)程序。你們學(xué)會(huì)了 節(jié)課知識(shí)，并嗎？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！為后面所要學(xué)的內(nèi)容做鋪墊?！窘虒W(xué)反思】本節(jié)課的教授是以編寫(xiě)程序?yàn)橹鬟€是以學(xué)習(xí)硬件的使用方法為主， 筆者分別進(jìn)行了嘗試。選擇前者，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度不高；而選擇后者，如果切入點(diǎn)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(xiě)程序的必經(jīng)之路， 此處必 須要“細(xì)嚼慢咽”。而利用音量值編寫(xiě)程序是最