05-14《声音控制小猫动作》教学设计课件.doc

. 第14课 声音控制小猫动作 【教材分析】 本课的主要内容是利用声音传感器获取外界中的音量值，利用音量值来控制小猫的运动。涉及的知识点有：认识Arduino主控板，利用变量来读取声音传感器的值，用数值和逻辑运算来处理音量值，并能应用到程序中。 【学情分析】 经过前期的学习，学生对Scratch软件有一定的了解，比如动作控件、逻辑控件以及变量等等。考虑到这是学生第一次在课堂上接触传感器，所以在任务设计上降低了难度。通过本课的学习，学生认识开源硬件Arduino，感受声音传感器在程序中的作用，学会获取声音传感器的数值后，利用该数值编写程序以及模拟生活中的现象，以培养学生的创造能力。 【教学目标与要求】 1. 了解Arduino硬件的结构。 2. 学会连接硬件与电脑。 3. 掌握获取声音传感器值的方法。 4. 能够对传感器数据进行转化满足程序需要。 5. 引导学生认识声音传感器，体验Arduino开源硬件的强大魅力。 6. 通过在做中学，学生形成生活中的物体可以成为计算机输入设备的意识。 【教学重点与难点】 重点： 1. 能够将声音传感器和主控板连接起来。 2. 掌握获取声音传感器值的方法。 难点： 1. 掌握获取声音传感器值的方法。 2. 将获取到的传感器数值应用到程序中。 【教学方法与手段】 鉴于学生是第一次接触传感器，所以在认识、连接、使用传感器时采用讲授式教学。为激发孩子的学习兴趣，让他们先进行体验，然后动手实践，在做中学。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】 xDing软件、Arduino主控板、连接线、声音传感器。 【教学过程】 教学环节 教师和学生活动 设计意图 一、直观体验，揭秘原理 　　师：今天动物园的小动物们开运动会，当绿旗被点击的时候，酷狗和小猫同时从起跑线出发。大家看，酷狗已经快要跑到舞台中间了，而小猫还在起点。让我们一起来给小猫鼓鼓劲，加加油。 　　师带领学生大喊：“加油”。 　　师：快看，小猫好像听到了我们的加油声，它已经跑到终点啦！ 　　师：咦，这是怎么回事？它是怎么做到的呢？ 　　生答。 　　师：让我们一起来揭开它背后的神秘面纱。 　　首先需要声音传感器、Arduino主控板设备来感知我们的加油声，然后利用感知到的声音数值编写程序。 　　我们首先来看看当前的声音值是多少？ 　　保持安静，观察声音最小值：0； 　　加油声响起来，观察声音最大值：100。 　　在脚本中，小猫移动的步数是声音值。声音值越大，它的移动步数也越大，速度也就越快。 　　这节课，我们就来学习使用神秘的声音传感器。板书（声音传感器） 学生感受声音传感器的魅力，用已有的知识揭示声音传感器的工作原理，激发学生学习的兴趣。 连接 硬件 认识声音传感器 找一找：声音传感器。 读一读：声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，声音传感器根据声音强度的不同，其输出值也不同。 认识主控板 看一看：Arduino主控板。 找一找：Arduino主控板上的数字接口2～13和模拟接口A0～A5。模拟口连接模拟量的信号和设备，返回的数值是0～1024。数字口连接离散数字量信号和设备，返回的数值是0或1。 想一想：声音传感器应该接什么口？（板书：模拟口） 说一说：你在Arduino主控板上还发现了什么？ 开关、复位、超声波接口、USB接口。 连接主控板和声音传感器 拿出桌面上的一根红、白、黑三色线，有白色突起的一头连接声音传感器，另外一头连接A0～A5之间的A2端口。 Tips：红、白、黑线要与主控板上的红、白、黑一一对应。 相邻两人之间检查一下有没有连接正确？连接无误后，请用黑色的数据线连接主控板和电脑。 通过找一找、读一读，认识声音传感器。 看一看结构，找一找端口，想一想，说一说，为后面连接传感器打好基础。 初次接触硬件，采用演示与讲解的方式，让学生学会连接硬件，养成良好的检查习惯。 获取 数值 硬件连接好了，接下来我们需要编写程序来获取环境中的声音值。 打开桌面上的酷狗小猫运动会程序。 （1）单击“连接”，选择串口COM4。 （2）单击“控制板”，选择Arduino UNO。 Tips：第一次使用时，必须单击“连接”“安装固件”。串口号因电脑而异，此处，选用COM4。 （3）新建变量sy。 （4）将变量sy的数值设定为模拟口A2。 Tips：此处模拟口A2与前面声音传感器连接主控板时的接口要一致。 （5）重复执行。 程序只能获取此刻环境中的声音，如果说要持续不断地获取声音值，需要重复执行，自己修改程序。记录教室内的声音值。 连接串口，主控板，安装固件，启动硬件和电脑之间的通信模式。 采用变量的方式来获取声音传感器的数值。 编写 程序 获取声音值只是我们的第一步，接下来，我们要用声音值去