小學信息技術-我來學變臉-利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別教學設計學情分析教材分析課后反思

我來學“變臉”—利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別【教學目標】知識與技能（1）能夠利用舊知自主連接新的元器件以及檢測。（2）學會光電傳感器的使用方法，實現(xiàn)手勢識別功能。2.過程與方法（1）學會科學探究的常用方法：猜想、探究、驗證、總結。（2）鼓勵學生自主嘗試、探索新知識，并能和同伴分享學習成果。3.情感態(tài)度價值觀（1）培養(yǎng)學生現(xiàn)代信息創(chuàng)新意識，激發(fā)學習編程興趣。（2）在解決問題的過程中，經(jīng)歷與同伴探索并交流各自想法的過程，增強團隊協(xié)作能力；能靈活運用所學元器件，為生活提供便利，感受學以致用的魅力；增強學生對傳統(tǒng)文化的熱愛，對祖國藝術瑰寶的喜愛?！窘虒W重點】1．能利用知識遷移的方法合作探究光電傳感器的工作過程。2．能利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別功能，完成變臉程序。【教學難點】1．能利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別功能，完成變臉程序。2．能綜合所學的軟硬件知識，學以致用，實現(xiàn)自己的創(chuàng)意?！窘虒W設計】同學們這節(jié)課我們繼續(xù)采用小組積分競賽的方式來學習，只要是積極發(fā)言，善于提問的同學就可以為你們的小組贏得1分，這節(jié)課不僅優(yōu)勝小組會獲得獎品——變臉玩具，其他表現(xiàn)優(yōu)秀的同學也會獲得獎品，讓我們一起加油吧！上課！一、激趣導入上課之初，老師請同學們先欣賞一段變臉表演的視頻！播放視頻。看完視頻，你有什么感受？預設：神奇。川劇變臉技術早已被列為國家二級機密呢。創(chuàng)客社團里有一位同學也對變臉很好奇，他在觀看這段視頻時受到啟發(fā)，設計了一個變臉小程序，誰想上來體驗一下?請學生體驗。一揮手，就可以變臉，是不是挺有意思的？你們想不想也成為這樣的變臉高手??？今天這節(jié)課就讓我們一起來學習“變臉”，探究其中的奧秘。板貼標題二、合作探究解密一:所需元器件——主控板、光電傳感器變臉究竟需要哪些元器件呢？請看大屏幕。預設：arduinouno主控板、數(shù)據(jù)線、光電傳感器。光電傳感器是我們今天要學習的新元件，就是利用它來識別我們揮手的手勢實現(xiàn)變臉的。瞧，這是光電傳感器的檢測頭，里面有一個紅外發(fā)射器和一個紅外接收器。當它開始工作時，發(fā)射器會發(fā)射出一束紅外線，這種紅外線我們的眼睛是看不到的，在這里顯示出來只是便于觀察。因為光具有反射功能，所以一旦有物體遮擋住這束紅外線，光就會被反射回來，當被接收器接收到，它的輸出信號就會發(fā)生改變。因為這個特點，光電傳感器應用廣泛，可以應用于機器人避障、流水線計件等領域。請同學們仔細觀察光電傳感器的引腳，你能將它連接到主控板上嗎？請一位同學說說你的想法。你是怎樣知道這個新元件的連接方法的？預設：它的引腳說明與學過的傾斜傳感器，震動傳感器相同。評價：同學們，你們也是這樣想的嗎？老師為你們這種舉一反三的學習方法點贊。連接好元器件以后就要連接？預設：mBlock。連接mBlock，相信已經(jīng)難不倒大家了。下面請2位同學上臺來幫老師連接，其他同學們自己連接，請大家一邊連，一邊說出步驟。最先連接完成的小組加2分。解密二：變臉神器——探究光電傳感器請同學們回憶，我們學過的傾斜傳感器，它的數(shù)字接口的返回值有幾個？預設：兩個，0和1。對，傾斜時，數(shù)字接口的返回值等于0，平衡時，數(shù)字接口的返回值=1。那你們能猜想一下，當光電傳感器前面有遮擋時，它的數(shù)字接口的返回值等于幾？學生猜測。誰猜得對呢？有什么辦法可以驗證我們的猜想呢？預設：編寫檢測程序，說數(shù)字接口的返回值。對，檢測接口的返回值，是我們學習傳感器必做的一步。編寫檢測程序要注意什么問題？預設：重復說，程序中的數(shù)字口編號要與連接的編號相同?，F(xiàn)在，請兩名同學到老師這編寫檢測程序，其他同學先自己測試，然后和同位互相交流一下檢測結果并將結論寫到任務單中。完成的同學請舉手，最先完成的小組加2分。轉(zhuǎn)播屏幕，我們一起看看臺上的這2位同學的檢測結果吧。學生：演示程序，匯報并板貼：通過檢測我們發(fā)現(xiàn)，有遮擋時，數(shù)字口=0。無遮擋時，數(shù)字口=1。評價：你們的結論和他們一樣嗎？利用已有的知識經(jīng)驗和學習方法來獲得新知識，說明你們都是學習能力很強的孩子。小結：我們簡單回顧一下剛才的探究過程，先觀察引腳特征進行連接，接著猜想接口返回值，利用已有經(jīng)驗，編寫檢測程序來驗證，從而得出結論，當光電傳感器前面有遮擋時，數(shù)字口=0；無遮擋時，數(shù)字口=1。觀察、猜想、驗證、結論這是科學探究的常用方法。解密三：技術分析——手勢識別現(xiàn)在我們可以根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)來分析，如何實現(xiàn)在光電傳感器前面，從上到下?lián)]一次手就可以切換一張臉譜的效果呢？請同位兩人，根據(jù)任務單中的問題，合作探究，將任務單填寫完整。活動：學生根據(jù)任務單同位討論探究。完成的同學請用坐姿告訴老師，加分。哪位同學愿意把你的探究結果和大家交流一下。你們同意嗎？同學們有沒有問題想問他？預設：為什么手在A點時，接口數(shù)字等于1？為什么手在B點時，接口數(shù)字等于0？……師小結：通過同學們的探究，我們發(fā)現(xiàn)，只要對光電傳感器的數(shù)字接口進行判斷，如果數(shù)字接口的數(shù)值等于0時，就切換一張臉譜。如果我想切換3張不同的臉譜，應該怎么導入？預設1：3張臉譜作為3個角色導入預設2：先把第1張臉譜作為角色導入，剩下的2張臉譜作為這個角色的造型導入。追問：為什么不能將3張臉譜作為3個角色導入？預設:在外觀模塊里沒有切換角色的指令，只有切換造型和背景的指令?，F(xiàn)在，請你嘗試從mblock中找到合適指令編寫程序，實現(xiàn)在光電傳感器前揮動一下手，就切換下一張臉譜。誰愿意幫老師編程？請2位同學上臺操作并演示、板貼。評價：你們的操作很熟練。三、思維拓展我們的變臉表演已經(jīng)實現(xiàn)了，接下來頭腦風暴時刻到了，你覺得這個表演怎么樣？預設：學生說不足，比如沒有音樂，沒有舞臺背景燈。如果添加上合適的音樂，布置合適的舞臺背景，可以使表演更精彩。請同學們想一想，今天所學的手勢識別的知識還可以應用到生活中的哪些地方呢？預設：智能窗簾智能燈利用手勢來切換音樂，利用手勢來控制小貓的前進后退等動作……評價：同學們的奇思妙想可真多啊！老師準備了四個創(chuàng)意主題：1、個人風采2、智能家居3、升級變臉表演4、美麗云山。下面我們根據(jù)積分器的得分多少，依次請小組長代表小組同學選擇創(chuàng)意主題。主題選好了，請組長帶領小組同學，按照任務單的要求，先集體討論交流你們的創(chuàng)意想法，然后利用桌面上的素材，分工合作，完成創(chuàng)意作品。請每個小組輪流說創(chuàng)意，演示作品。接下來到了投票環(huán)節(jié)，請小組長快速和組員商量，準備將寶貴的2票投給誰？請小組長根據(jù)票數(shù)加分。評選優(yōu)勝小組，獎勵。四、回顧與收獲充實的時光總是過得很快，這節(jié)課你都有哪些收獲？正是同學們努力學習了，才會有如此多收獲。川劇變臉是歷代川劇藝人共同創(chuàng)造并傳承下來的藝術瑰寶。臺上一分鐘臺下十年功，我們應該向致力于傳播中國傳統(tǒng)文化的藝術家們致敬！從中我們可以受到啟發(fā)，那就是努力學習，打好基本功，將來為祖國的發(fā)展貢獻一份力量！好，下課，請同學們收拾好器材，有序的離開教室?！段襾韺W變臉—利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別》【學情分析】本課的教學對象是五年級的學生，他們已經(jīng)學完五年級下冊《走進機器人世界》這一專題的8課內(nèi)容，具有一定的編程基礎和開源硬件應用基礎。他們對于可視化編程興趣濃厚，喜歡探索新知，尤其是對開源硬件這部分知識更為喜歡。這部分學生在平時的信息技術創(chuàng)客社團活動中都表現(xiàn)突出?！段襾韺W變臉—利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別》【效果分析】本課首先學習光電傳感器，并能利用光電傳感器的工作原理編寫程序設計出變臉表演。學生能舉一反三、自主探究出光電傳感器的連接方法，工作原理，并能結合其他元器件，比如LED燈，根據(jù)不同的生活情境，設計出智能開關，智能翻頁等創(chuàng)意。本課重操作輕理論，注重培養(yǎng)學生運用信息技術為生活服務的能力。因此，在教學活動中，將任務驅(qū)動法和項目教學法進行整合，以完成項目為目的，將新授知識化解為一個個任務，讓學生通過任務的完成實現(xiàn)知識的建構，不知不覺中完成項目。學生們的作品完成度比較高。教材分析【教學分析】本課使用的教材是青島出版社《小學信息技術》中的五年級下冊。本課是在學完專題一《走進機器人世界》的8課內(nèi)容之后,專題三《神奇的物聯(lián)網(wǎng)》的第14課走進物聯(lián)網(wǎng)的世界——認識傳感器的拓展課。專題一的主要內(nèi)容是了解機器人世界，學習LED燈、蜂鳴器、溫度傳感器、聲音傳感器、光線傳感器、超聲波傳感器、震動傳感器和傾斜傳感器，能結合mBlock軟件編程實現(xiàn)“智能小臺燈”“會說話的溫度儀”等智能作品。這節(jié)課是以專題一的內(nèi)容為知識基礎，它既是專題一“走進機器人世界”的延續(xù)及發(fā)展，又是今后創(chuàng)客發(fā)明的基礎?！段襾韺W變臉—利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別》【評測練習】【課前預習】1.觀察蜂鳴器、LED燈的三個引腳的顏色分別是、、，依次連接到主控板接口、接口、接口。我們在學習震動傳感器時，三個引腳分別是什么顏色？A.黑色、紅色、藍色B.黑色、紅色、綠色3.震動傳感器的三個引腳分別是什么名字，黑色引腳是()，紅色引腳是()，綠色引腳是()，A.GNDB.數(shù)字接口C.模擬接口D.VCC4.在編程時，當需要判斷兩種相反的情況時，我們一般會用到下面的哪條指令？()A.B.C.【課后訓練】1.想一想：傾斜傳感器、震動傳感器與光電傳感器共同點有哪些？（1）、（從引腳數(shù)量考慮）。（2）、（從引腳的顏色考慮）。（3）、（與主控板連接的接口）、、。（4）、（接口返回值特點）。2.嘗利用光電傳感器可以應用到生活中的哪些地方？把你的想法下在下面的橫線上?！纠Щ笈c建議】建議嘗試編程，實現(xiàn)自己的想法?！段襾韺W變臉—利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別》【課后反思】在導入環(huán)節(jié)，首先利用視頻播放了經(jīng)典的川劇變臉表演，激發(fā)了學生的學生興趣又讓學生感受到傳統(tǒng)文化的魅力。在探索新知環(huán)節(jié)，學生通過觀察，猜想，驗證，探究光電傳感器的工作過程，利用知識遷移尋找驗證方法，得出結論。在學習過程中，注重強化學生的學習實踐，使學生在實踐中增長能力。針對教學重難點，采取教師引導，學生觀察探究，小組合作的方式，來分解難點，鞏固重點。?在整個學習環(huán)節(jié)中，都使用學校創(chuàng)客社團設計的“智慧課堂”數(shù)碼積分臺，使學生具有競爭合作意識，極大提高了學生的學習積極性，改善課堂學習氣氛。在回顧與梳理環(huán)節(jié)，利引導學生梳理回顧學習過程，掌握學習方法，鞏固新知。《我來學變臉—利用光電傳感器實現(xiàn)手勢識別》【課標分析】小學信息技術教育課程,是培養(yǎng)學生對以計算機和網(wǎng)絡為核心的信息技術的興趣和意識,掌握信息技術基礎知識、基本技能和實際應用的重要途徑，是小學一門知識性和技能性相結合的基礎課程。建立對計算機的感性認識，了解信息技術在日常生活中的應用，將技術服務于生活，培養(yǎng)學生學習使用計算機的興趣和意識，能夠通過與他人合作的方式學習和使用信息技術，學會使用與學生認識水平相符的多媒體資源進行學習，學會使用網(wǎng)絡獲取信息與他人溝通，能夠有意識地利用網(wǎng)絡資源進行學習發(fā)展個人的愛好和興趣，培養(yǎng)學生的信息意識、計算