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《有趣的超声波传感器》教学设计--郝劲峰--第1页

综合实践研究性学习

开展创新性活动品位创新的快乐

《有趣的超声波传感器》

北京市丰台区丰台第五小学

郝劲峰

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自主课堂呈现精彩实践研究成就幸福

一、指导思想与理论依据

（一）指导思想

综合实践的总目标是密切学生与生活的联系,推进学生对自然、社会和自我之内在联系的

整体认识与体验，发展学生的创新能力、实践能力以及良好的个性品质。

（二）理论依据

1.坚持学生的自主选择和主动参与,发展学生的创新精神和实践能力

综合实践活动的实施要以学生的直接经验或体验为基础，将学生的需要、动机和兴趣置

于核心地位,充分发挥学生的主动性和积极性,鼓励学生自主选择活动主题,积极开展活动,在

活动中发展创新精神和实践能力。

2.面向学生完整的生活领域,为学生提供开放的个性发展空间

综合实践活动的实施是面向学生完整的生活领域，引领学生走向现实的社会生活，促进

学生与生活的联系，为学生的个性发展提供开放的空间。

3.注重学生的亲身体验和积极实践，促进学习方式的变革

综合实践活动的实施强调学生乐于探究、勤于动手和勇于实践，注重学生在实践性学习

活动过程中的体验和感受，要求学生超越单一的接受学习，亲身经历实践过程，体验实践活

动，实现学习方式的变革。

二、教材分析

1.教学内容：

《有趣的超声波传感器》是我校自主开发的机器人校本课程中的四年级部分。本课共分

为两课时，第一课时，学生学习认识超声波的概念，理解超声波传感器测距的原理，并能够

使用超声波进行实际距离的测量。本节课重点在与超声波在程序中的应用，通过超声波等待

模块的使用来实现自动停车，机器人避障的效果，让学生感受程序与传感器共用所带来的神

奇与乐趣。

2.知识背景：

（1）声波：发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。根据震动频率及人耳

朵能够听到的范围分为次声波（震动频率20赫兹一下），声波（震动频率在20-20000赫兹

之间），超声波（震动频率在20000赫兹以上）

（2）超声波：声音的震动频率在20000赫兹以上，超出人耳朵能够听到的范围的声波。超声

波具有良好的指向性、传导性。

（3）超声波传感器：将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。，多用

于测距、医疗检查、金属探伤、雷达等设计，为人们的工作和生活提供了方便。

作为教师，选择的活动载体，一定要既具有普遍性，同时又能够突显出教育目标。在活

动过程中，学生的主要精力应放在对方法的掌握和运用上，尽量避免过难的知识对主要教学

目标的达成产生较大的干扰和阻碍。本次活动方案选择“超声波”作为活动的载体，有两层

含义：从生活中看，超声波是声音的一种，源于学生的生活；从科学上看超声波又具有很多

有神奇的特性，激发学生对科学的兴趣和求知欲。

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三、学情分析

本课是四年级的活动内容，学生具备一定的创新精神和实践能力。在进行这一课前，学

生已经掌握了机器人的基础知识与技能，对机器人的搭建和程序的编写有了一年的基础，并

理解认识了超声波的概念及测距原理，并能够使用超声波传感器进行正确测距。

我校地处丰台腹地，2008年就将机器人引入学校，学校有丰富的科技活动，学生受学校

家庭熏陶和环境的影响，从小就有强烈的好奇心、创造能力和参与意识。

四、教学流程示意图

复习超声波传感器测距原理

挑战任务一：自动刹车机器人超声波等待模块的初步使

用

挑战任务二：有效距离测试培养学生勇于尝试和探索

挑战任务三：避障机器人初级