小學(xué)信息技術(shù)-我來(lái)學(xué)變臉-利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

我來(lái)學(xué)“變臉”—利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能（1）能夠利用舊知自主連接新的元器件以及檢測(cè)。（2）學(xué)會(huì)光電傳感器的使用方法，實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別功能。2.過(guò)程與方法（1）學(xué)會(huì)科學(xué)探究的常用方法：猜想、探究、驗(yàn)證、總結(jié)。（2）鼓勵(lì)學(xué)生自主嘗試、探索新知識(shí)，并能和同伴分享學(xué)習(xí)成果。3.情感態(tài)度價(jià)值觀（1）培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代信息創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)編程興趣。（2）在解決問(wèn)題的過(guò)程中，經(jīng)歷與同伴探索并交流各自想法的過(guò)程，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；能靈活運(yùn)用所學(xué)元器件，為生活提供便利，感受學(xué)以致用的魅力；增強(qiáng)學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的熱愛(ài)，對(duì)祖國(guó)藝術(shù)瑰寶的喜愛(ài)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1．能利用知識(shí)遷移的方法合作探究光電傳感器的工作過(guò)程。2．能利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別功能，完成變臉程序?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1．能利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別功能，完成變臉程序。2．能綜合所學(xué)的軟硬件知識(shí)，學(xué)以致用，實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】同學(xué)們這節(jié)課我們繼續(xù)采用小組積分競(jìng)賽的方式來(lái)學(xué)習(xí)，只要是積極發(fā)言，善于提問(wèn)的同學(xué)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(huì)獲得獎(jiǎng)品——變臉玩具，其他表現(xiàn)優(yōu)秀的同學(xué)也會(huì)獲得獎(jiǎng)品，讓我們一起加油吧！上課！一、激趣導(dǎo)入上課之初，老師請(qǐng)同學(xué)們先欣賞一段變臉表演的視頻！播放視頻?？赐暌曨l，你有什么感受？預(yù)設(shè)：神奇。川劇變臉技術(shù)早已被列為國(guó)家二級(jí)機(jī)密呢。創(chuàng)客社團(tuán)里有一位同學(xué)也對(duì)變臉很好奇，他在觀看這段視頻時(shí)受到啟發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)變臉小程序，誰(shuí)想上來(lái)體驗(yàn)一下?請(qǐng)學(xué)生體驗(yàn)。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(lái)學(xué)習(xí)“變臉”，探究其中的奧秘。板貼標(biāo)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(qǐng)看大屏幕。預(yù)設(shè)：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(xué)習(xí)的新元件，就是利用它來(lái)識(shí)別我們揮手的手勢(shì)實(shí)現(xiàn)變臉的。瞧，這是光電傳感器的檢測(cè)頭，里面有一個(gè)紅外發(fā)射器和一個(gè)紅外接收器。當(dāng)它開始工作時(shí)，發(fā)射器會(huì)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(lái)只是便于觀察。因?yàn)楣饩哂蟹瓷涔δ?，所以一旦有物體遮擋住這束紅外線，光就會(huì)被反射回來(lái)，當(dāng)被接收器接收到，它的輸出信號(hào)就會(huì)發(fā)生改變。因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，光電傳感器應(yīng)用廣泛，可以應(yīng)用于機(jī)器人避障、流水線計(jì)件等領(lǐng)域。請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察光電傳感器的引腳，你能將它連接到主控板上嗎？請(qǐng)一位同學(xué)說(shuō)說(shuō)你的想法。你是怎樣知道這個(gè)新元件的連接方法的？預(yù)設(shè)：它的引腳說(shuō)明與學(xué)過(guò)的傾斜傳感器，震動(dòng)傳感器相同。評(píng)價(jià)：同學(xué)們，你們也是這樣想的嗎？老師為你們這種舉一反三的學(xué)習(xí)方法點(diǎn)贊。連接好元器件以后就要連接？預(yù)設(shè)：mBlock。連接mBlock，相信已經(jīng)難不倒大家了。下面請(qǐng)2位同學(xué)上臺(tái)來(lái)幫老師連接，其他同學(xué)們自己連接，請(qǐng)大家一邊連，一邊說(shuō)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(qǐng)同學(xué)們回憶，我們學(xué)過(guò)的傾斜傳感器，它的數(shù)字接口的返回值有幾個(gè)？預(yù)設(shè)：兩個(gè)，0和1。對(duì)，傾斜時(shí)，數(shù)字接口的返回值等于0，平衡時(shí)，數(shù)字接口的返回值=1。那你們能猜想一下，當(dāng)光電傳感器前面有遮擋時(shí)，它的數(shù)字接口的返回值等于幾？學(xué)生猜測(cè)。誰(shuí)猜得對(duì)呢？有什么辦法可以驗(yàn)證我們的猜想呢？預(yù)設(shè)：編寫檢測(cè)程序，說(shuō)數(shù)字接口的返回值。對(duì)，檢測(cè)接口的返回值，是我們學(xué)習(xí)傳感器必做的一步。編寫檢測(cè)程序要注意什么問(wèn)題？預(yù)設(shè)：重復(fù)說(shuō)，程序中的數(shù)字口編號(hào)要與連接的編號(hào)相同?，F(xiàn)在，請(qǐng)兩名同學(xué)到老師這編寫檢測(cè)程序，其他同學(xué)先自己測(cè)試，然后和同位互相交流一下檢測(cè)結(jié)果并將結(jié)論寫到任務(wù)單中。完成的同學(xué)請(qǐng)舉手，最先完成的小組加2分。轉(zhuǎn)播屏幕，我們一起看看臺(tái)上的這2位同學(xué)的檢測(cè)結(jié)果吧。學(xué)生：演示程序，匯報(bào)并板貼：通過(guò)檢測(cè)我們發(fā)現(xiàn)，有遮擋時(shí)，數(shù)字口=0。無(wú)遮擋時(shí)，數(shù)字口=1。評(píng)價(jià)：你們的結(jié)論和他們一樣嗎？利用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)方法來(lái)獲得新知識(shí)，說(shuō)明你們都是學(xué)習(xí)能力很強(qiáng)的孩子。小結(jié)：我們簡(jiǎn)單回顧一下剛才的探究過(guò)程，先觀察引腳特征進(jìn)行連接，接著猜想接口返回值，利用已有經(jīng)驗(yàn)，編寫檢測(cè)程序來(lái)驗(yàn)證，從而得出結(jié)論，當(dāng)光電傳感器前面有遮擋時(shí)，數(shù)字口=0；無(wú)遮擋時(shí)，數(shù)字口=1。觀察、猜想、驗(yàn)證、結(jié)論這是科學(xué)探究的常用方法。解密三：技術(shù)分析——手勢(shì)識(shí)別現(xiàn)在我們可以根據(jù)這個(gè)發(fā)現(xiàn)來(lái)分析，如何實(shí)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(qǐng)同位兩人，根據(jù)任務(wù)單中的問(wèn)題，合作探究，將任務(wù)單填寫完整?；顒?dòng)：學(xué)生根據(jù)任務(wù)單同位討論探究。完成的同學(xué)請(qǐng)用坐姿告訴老師，加分。哪位同學(xué)愿意把你的探究結(jié)果和大家交流一下。你們同意嗎？同學(xué)們有沒(méi)有問(wèn)題想問(wèn)他？預(yù)設(shè)：為什么手在A點(diǎn)時(shí)，接口數(shù)字等于1？為什么手在B點(diǎn)時(shí)，接口數(shù)字等于0？……師小結(jié)：通過(guò)同學(xué)們的探究，我們發(fā)現(xiàn)，只要對(duì)光電傳感器的數(shù)字接口進(jìn)行判斷，如果數(shù)字接口的數(shù)值等于0時(shí)，就切換一張臉譜。如果我想切換3張不同的臉譜，應(yīng)該怎么導(dǎo)入？預(yù)設(shè)1：3張臉譜作為3個(gè)角色導(dǎo)入預(yù)設(shè)2：先把第1張臉譜作為角色導(dǎo)入，剩下的2張臉譜作為這個(gè)角色的造型導(dǎo)入。追問(wèn)：為什么不能將3張臉譜作為3個(gè)角色導(dǎo)入？預(yù)設(shè):在外觀模塊里沒(méi)有切換角色的指令，只有切換造型和背景的指令?，F(xiàn)在，請(qǐng)你嘗試從mblock中找到合適指令編寫程序，實(shí)現(xiàn)在光電傳感器前揮動(dòng)一下手，就切換下一張臉譜。誰(shuí)愿意幫老師編程？請(qǐng)2位同學(xué)上臺(tái)操作并演示、板貼。評(píng)價(jià)：你們的操作很熟練。三、思維拓展我們的變臉表演已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，接下來(lái)頭腦風(fēng)暴時(shí)刻到了，你覺(jué)得這個(gè)表演怎么樣？預(yù)設(shè)：學(xué)生說(shuō)不足，比如沒(méi)有音樂(lè)，沒(méi)有舞臺(tái)背景燈。如果添加上合適的音樂(lè)，布置合適的舞臺(tái)背景，可以使表演更精彩。請(qǐng)同學(xué)們想一想，今天所學(xué)的手勢(shì)識(shí)別的知識(shí)還可以應(yīng)用到生活中的哪些地方呢？預(yù)設(shè)：智能窗簾智能燈利用手勢(shì)來(lái)切換音樂(lè)，利用手勢(shì)來(lái)控制小貓的前進(jìn)后退等動(dòng)作……評(píng)價(jià)：同學(xué)們的奇思妙想可真多??！老師準(zhǔn)備了四個(gè)創(chuàng)意主題：1、個(gè)人風(fēng)采2、智能家居3、升級(jí)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(qǐng)小組長(zhǎng)代表小組同學(xué)選擇創(chuàng)意主題。主題選好了，請(qǐng)組長(zhǎng)帶領(lǐng)小組同學(xué)，按照任務(wù)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(qǐng)每個(gè)小組輪流說(shuō)創(chuàng)意，演示作品。接下來(lái)到了投票環(huán)節(jié)，請(qǐng)小組長(zhǎng)快速和組員商量，準(zhǔn)備將寶貴的2票投給誰(shuí)？請(qǐng)小組長(zhǎng)根據(jù)票數(shù)加分。評(píng)選優(yōu)勝小組，獎(jiǎng)勵(lì)。四、回顧與收獲充實(shí)的時(shí)光總是過(guò)得很快，這節(jié)課你都有哪些收獲？正是同學(xué)們努力學(xué)習(xí)了，才會(huì)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(lái)的藝術(shù)瑰寶。臺(tái)上一分鐘臺(tái)下十年功，我們應(yīng)該向致力于傳播中國(guó)傳統(tǒng)文化的藝術(shù)家們致敬！從中我們可以受到啟發(fā)，那就是努力學(xué)習(xí)，打好基本功，將來(lái)為祖國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量！好，下課，請(qǐng)同學(xué)們收拾好器材，有序的離開教室。《我來(lái)學(xué)變臉—利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別》【學(xué)情分析】本課的教學(xué)對(duì)象是五年級(jí)的學(xué)生，他們已經(jīng)學(xué)完五年級(jí)下冊(cè)《走進(jìn)機(jī)器人世界》這一專題的8課內(nèi)容，具有一定的編程基礎(chǔ)和開源硬件應(yīng)用基礎(chǔ)。他們對(duì)于可視化編程興趣濃厚，喜歡探索新知，尤其是對(duì)開源硬件這部分知識(shí)更為喜歡。這部分學(xué)生在平時(shí)的信息技術(shù)創(chuàng)客社團(tuán)活動(dòng)中都表現(xiàn)突出?！段襾?lái)學(xué)變臉—利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別》【效果分析】本課首先學(xué)習(xí)光電傳感器，并能利用光電傳感器的工作原理編寫程序設(shè)計(jì)出變臉表演。學(xué)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(jié)合其他元器件，比如LED燈，根據(jù)不同的生活情境，設(shè)計(jì)出智能開關(guān)，智能翻頁(yè)等創(chuàng)意。本課重操作輕理論，注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)為生活服務(wù)的能力。因此，在教學(xué)活動(dòng)中，將任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行整合，以完成項(xiàng)目為目的，將新授知識(shí)化解為一個(gè)個(gè)任務(wù)，讓學(xué)生通過(guò)任務(wù)的完成實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)，不知不覺(jué)中完成項(xiàng)目。學(xué)生們的作品完成度比較高。教材分析【教學(xué)分析】本課使用的教材是青島出版社《小學(xué)信息技術(shù)》中的五年級(jí)下冊(cè)。本課是在學(xué)完專題一《走進(jìn)機(jī)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(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的世界——認(rèn)識(shí)傳感器的拓展課。專題一的主要內(nèi)容是了解機(jī)器人世界，學(xué)習(xí)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(dòng)傳感器和傾斜傳感器，能結(jié)合mBlock軟件編程實(shí)現(xiàn)“智能小臺(tái)燈”“會(huì)說(shuō)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(shí)基礎(chǔ)，它既是專題一“走進(jìn)機(jī)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(chǔ)?！段襾?lái)學(xué)變臉—利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別》【評(píng)測(cè)練習(xí)】【課前預(yù)習(xí)】1.觀察蜂鳴器、LED燈的三個(gè)引腳的顏色分別是、、，依次連接到主控板接口、接口、接口。我們?cè)趯W(xué)習(xí)震動(dòng)傳感器時(shí)，三個(gè)引腳分別是什么顏色？A.黑色、紅色、藍(lán)色B.黑色、紅色、綠色3.震動(dòng)傳感器的三個(gè)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(shí)，當(dāng)需要判斷兩種相反的情況時(shí)，我們一般會(huì)用到下面的哪條指令？()A.B.C.【課后訓(xùn)練】1.想一想：傾斜傳感器、震動(dòng)傳感器與光電傳感器共同點(diǎn)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(diǎn)）。2.嘗利用光電傳感器可以應(yīng)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(shí)現(xiàn)自己的想法。《我來(lái)學(xué)變臉—利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別》【課后反思】在導(dǎo)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(xué)生的學(xué)生興趣又讓學(xué)生感受到傳統(tǒng)文化的魅力。在探索新知環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)觀察，猜想，驗(yàn)證，探究光電傳感器的工作過(guò)程，利用知識(shí)遷移尋找驗(yàn)證方法，得出結(jié)論。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，注重強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐，使學(xué)生在實(shí)踐中增長(zhǎng)能力。針對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)，采取教師引導(dǎo)，學(xué)生觀察探究，小組合作的方式，來(lái)分解難點(diǎn)，鞏固重點(diǎn)。?在整個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中，都使用學(xué)校創(chuàng)客社團(tuán)設(shè)計(jì)的“智慧課堂”數(shù)碼積分臺(tái)，使學(xué)生具有競(jìng)爭(zhēng)合作意識(shí)，極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改善課堂學(xué)習(xí)氣氛。在回顧與梳理環(huán)節(jié)，利引導(dǎo)學(xué)生梳理回顧學(xué)習(xí)過(guò)程，掌握學(xué)習(xí)方法，鞏固新知。《我來(lái)學(xué)變臉—利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別》【課標(biāo)分析】小學(xué)信息技術(shù)教育課程,是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)的興趣和意識(shí),掌握信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和實(shí)際應(yīng)用的重要途徑，是小學(xué)一門知識(shí)性和技能性相結(jié)合的基礎(chǔ)課程。建立對(duì)計(jì)算機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，了解信息技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，將技術(shù)服務(wù)于生活，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)的興趣和意識(shí)，能夠通過(guò)與他人合作的方式學(xué)習(xí)和使用信息技術(shù)，學(xué)會(huì)使用與學(xué)生認(rèn)識(shí)水平相符的多媒體資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)獲取信息與他人溝通，能夠有意識(shí)地利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)發(fā)展個(gè)人的愛(ài)好和興趣，培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算