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第14课 声音控制灯光
宜兴市湖滨实验学校 张力维
【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,利用音量值来控制灯光。涉及的知识点有:认识MBlock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Mblock,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】
一、知识与技能
1. 了解Mblock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。
二、过程与方法
1. 将生活中的声控灯知识带入课堂,引导学生认识声音传感器,体验Mblock硬件的强大魅力。
2. 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。
三、情感态度与价值观
学会使用声音传感器来控制灯光,培养学生自主探究的意识,学会将信息技术运用到实际生活中。
四、行为与创新
鼓励学生创新思维的培养。
【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】
Mblock软件、Mblock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:今天老师带来了一个智能台灯,它听到我们的声音,就会打开灯光;如果我们不发出声音,灯光就会关闭。 生活中你还在哪儿见过这种灯? 师:这是怎么回事?它是怎么做到的呢? 生答。 师:让我们一起来学习---用声音控制灯光。 首先需要声音传感器来感知我们的声音,然后利用感知到的声音通过Mblock主控板设备连接Mblock软件利用声音数值编写程序。 我们首先来看看当前的声音值是多少? 保持安静,观察声音的值:20; 声音响起来,观察声音的值:120。 那你觉得房间里的声控台灯需要多大数值? 在脚本中,当达到一定的声音值,台灯就能自动点亮。 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
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1. 认识声音传感器 观察: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。 2. 认识主控板 看一看:Mblock主控板。 找一找: 开关 接口数量 想一想: 如何把声音传感器和主控板连接起来?你会选择几号接口? 声音传感器模块接口是黑色色标,需要连接到主板上带有黑色标识接口。 3. 连接主控板和声音传感器 学生动手操作。 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。
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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“声控灯”程序。 (1)单击“连接”,选择串口COM3。 (2)单击“控制板”,选择mBot(mCore)。 Tips:第一次使用时,必须单击“连接”“安装固件”. (3)新建变量声音。 (4)将变量声音的数值设定为接口3。 提示:此处接口3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。
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四、编写 程序 |
获取声音值只是我们的第一步,接下来,我们要用声音值去编写程序。 1. 设计程序——用声音控制灯光。 师:大家试试看,能否给台灯编写脚本:如果听到声音,灯光会打开,如果没有声音灯光会关闭。 学生合作探究。 提示:根据刚刚我们测试到的声音数值,选择合适的数值来编写脚本。 展示学生作品。 2. 创编程序——贴近生活。 师:想一想生活中哪些地方会用到声音传感器?还可以用到什么地方? 生:小爱机器人、噪声监测器。 师:那你能否在Mblock软件里模拟出来呢?试试看。 展示学生作品。 |
学生从模仿教师的程序开始,学会利用声音值来编写程序。
对声音值进行逻辑运算,缩小数值。
联系学生生活中的经验,编写程序。 |
五、总结 反馈 |
这节课我们认识了声音传感器,用变量来读取环境中的声音值,并用它来编写程序。你们学会了吗?生活中除了声音传感器,还有光线、红外、温度、适度、超声波传感器等等,以后让我们一起来慢慢学习! |
回顾本节课知识,并为后面所要学的内容做铺垫。 |