05-14《声音控制小猫动作》教学设计VIP专享VIP免费

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。二、连接硬件1.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通过找一找、读一读，认识声音传感器。的不同，其输出值也不同。2.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。3.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。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。三、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ArduinoUNO。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。...