初中创意编程课程《用Microbit玩转声音——Microbit用音乐模块编制音乐演奏程序》教学设计.docx

PAGE 4 教学基本信息 课名 用“小比特”玩转声音 是否属于 地方课程或校本课程 校本课程 学科 信息技术 学段 初中 年级 初二 授课日期 教材 北京出版社《信息技术》第六册、《玩Micro:bit学计算思维》、《micro:bit 入门指南》（电子工业出版社）、《小创客轻松玩转micro:bit》（化学工业出版社）、《micro:bit魔法修炼之Mpython初体验》（人民邮电出版社） 指导思想与理论依据 《新一代人工智能发展规划》指出：“实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。” 2017版《普通高中信息技术课程标准》指出，要“选择体现时代性和基础性的课程内容，培育以学习为中心的教育学关系，在问题解决过程中提升信息素养。” 北京市的初中信息技术学科以学科核心素养的培养为导向，进行课程改革。本课就是一节创新课，借助开源硬件Micro:bit，探索适合初中学生的程序设计课程，从而培养学生的计算思维，落实核心素养。 教学背景分析 教学内容：本课设计参考多本与“小比特”相关的教材和书籍，以用“小比特”玩转声音为教学内容，由简到难，循序渐进，学生通过自学和合作探究的方式，学会外接蜂鸣器，编程让“小比特”发声，并且实现光亮传感器对音调的控制。本课内容是学生接触到的第一个“小比特”项目，也是第一次使用变量设计程序，为后续学习内容做好铺垫。 学生情况：初二年级近半数学生学过Scratch编程，对模块化编程兴趣浓厚，对于有一定难度的问题具有好奇心，乐于探究和挑战，具备一定的小组合作学习能力。 教学方法与手段：本课学生为主体，进行合作探究学习，在教师的启发和学案的辅助下，最终实现光亮对“小比特”音调的控制。 技术准备：Micro:bit，是英国BBC研发的一款64位ARM掌上计算机，集成了LED显示、按钮输入、温度计、加速度传感器、光亮、磁场等等多种传感器，以及无线、蓝牙通讯，USB数据传输等功能，支持模块化和代码式编程。在本节课的教学过程中，我们根据它的英文Micro:bit翻译，叫它“小比特”。本课用到了外接蜂鸣器，通过内置的光亮传感器控制音调。Makecode是与之配套的模块化编程软件，本课选择了离线汉化版的，上课不依赖因特网，快速一键下载程序，低门槛，易操作，这样的软硬件学习平台，适合初中大班教学。学习编程是培养计算思维，以及开发智力、培养创新精神和实践能力的需要。 教学目标(内容框架) 教学目标 1. 了解频率和音调的关系。 2. 知道可以使用传感器，用“小比特”编程控制输出设备 3. 掌握使用音乐模块编制音乐演奏程序的方法。 4. 初步理解变量的含义，体验变量的创建和使用，编程实现光亮控制音调，提升计算思维。 5. 在小组合作学习的过程中，学会用学案自主学习、沟通分享，敢于批判和创新。 教学重点：音乐模块的编程方法、变量的使用 教学难点：使用变量，编程实现光亮控制音调 教学阶段 教师活动 学生活动 设置意图 问题导入 问题1：上节课我们学习了用“小比特”显示图案，那么除了显示图案，它还能做什么呢？（发声、放音乐） 问题2：“小比特”如何发声？需要什么设备么？（喇叭、音箱、耳机） 问题3：“小比特”没有内置的扬声器，今天老师为同学们提供一个外接设备，叫做蜂鸣器。 那么，今天我们一起，用“小比特”玩转声音。 思考问题，猜想回答。 观察学具中的外接设备——蜂鸣器。 回忆旧知，引出新知，激发学习兴趣，明确本课主题——用“小比特”玩转声音。 小试牛刀 1.频率与音调 同学们，通常，人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz。但是，20Hz的声音和20000Hz发出的声音你听过吗？我们一起来听一听。 教师演示“音乐模块”的使用，编写程序，播放20Hz、20000Hz、1000Hz的声音，让学生感受。 由于机房环境噪音较大，下面请同学们自己编程试听。 思考并感受不同频率的声音。发现频率与音调的关系。 借助学案自学掌握用鳄鱼线连接“小比特”和蜂鸣器的方法，直观感受并认识频率与音调的关系，能编程让“小比特”发声甚至播放一段旋律。为下一环节打好基础。 2.布置任务，要求： ①参照学案用鳄鱼线连接“小比特”和蜂鸣器； ②编写程序并点击下载，听一听20Hz、1000Hz、20000Hz的声音，思考音调与频率的关系。 ③拓展——演奏一段旋律（选做） 例如： 两人一组，看学案自学连接“小比特”和蜂鸣器，编写程序并下载调试，让“小比特发声”。时间如果允许，可尝试编写一段旋律。 3.阶段小结 ①现在，同学们已经掌握了“音乐模块”的编程方法，其中一个频率参数就控制了音调的高低，这个参数既可以从键盘上选择音符按键，也可以直接输入数字。 ②展示学生编制的音乐，或者演奏教师作品《欢乐颂》，并展示程序片段。 巩固“音乐模