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基于STEM 教育理念的高中物理教学设计声音传感器的使用

2021-12-23杨晓萍

家庭教育报·教师论坛 2021年42期
关键词:音量老鼠传感器

杨晓萍

一、背景分析

通过上学期的学习,同学们能够快速制作出简单传感器的作品,可以熟练使用变量,对传感器的原理也有了较好的认识。在学习本课内容之前,学生们掌握了编程猫与硬件相结合的基本方法,学会了使用摇杆、电位器、遥控、光线传感器控制舞台角色。

二、教学内容分析

本节课拟达到的教学目标:

1.掌握声音传感器的使用方法,学会用声音传感器结合完成作品。

2.通过自主学习,学会使用声音传感器测量声音值。

3.通过合作探究,编写使用声音传感器控制老鼠出动与逃离的程序。

三、教学重点、难点

1.编写使用声音传感器控制老鼠出动与逃离的程序。

2.声音传感器的使用方法,现场环境声音值得测试。

3.使用声音传感器与编程猫结合进行创作。

四、教学准备

声音传感器、课件、学生资源、装有编码编辑器的电脑

五、教学过程

(一)激趣导入

老师:同学们,我们已经学习了使用键盘控制声音的大小把老鼠吓回去了,可是贪吃的小老鼠今天又出来了,你看(播放老鼠偷吃的动画)。

“喵,喵,喵”猫来啦!快跑!老师的对着主控板“学猫叫”把动画的老鼠吓回去,学生更加感兴趣了。

老师:同学们,你们知道老师刚才是怎么把它吓回去的吗? 学生:学猫叫!

老师:是的,对着主控板学猫叫,把它们吓回去了。谁想上来试试?(请学生上台玩游戏)

学生上台玩游戏,感受声音传感器的魅力。

老师:感谢这位同学帮我们把老鼠吓回去了,可是你知道为什么对着主控板叫,就可以把老鼠吓回去吗?

学生:主控板上面有个声音传感器。

教师:是的,这节课就让我们一起来学习这个神奇的传感器——声音传感器。

(二)新课学习 老师:(ppt介绍常见的声音传感器)。声音传感器是用于检测环境中声音的大小,它能将检测到的声音强度转换成电信号输出

老师:那声音传感器究竟是怎么测试声音强度的呢?我们完成任务一就知道了。学生完成任务一,链接主控板,新建变量,测试现场的环境声音的大小,并填写以下的表格。填写完成后,小组内互相讨论以下问题。

环境情况 声音传感器获取的音量值 安静时 对着声音传感器发声时

1.安静时,音量值是一成不变吗?

2.对着传感器发声,音量值会发生什么变化?

学生回答,教师进行小结:声音值的变化是根据现场声音的大小而变化的,它并不是一成不变的。

在第一个任务的基础上,学生学会了使用声音传感器对环境声音强度的测试,老师布置第二个任务,让学生学会使用声音传感器优化旧程序,把硬件与程序相结合。

老师:上节课,我们用键盘控制声音的大小,那接下来的这个任务,请同学们是用声音传感器来控制声音的大小。

学生根据要求,完成第二个任务。把键盘控制音量的变化的脚本转化为用声音传感器控制音量的变化脚本。完成后请讨论:

1.控制老鼠窜动的音量数据设置为多少比较合适?

提示:把变量值设置为声音传感器检测到的声音。

老师:为了遇到困难时,同学们可以及时得到帮助,

学生之间互相提出问题,解决问题。

前面两个任务的布置都是为了让学生掌握声音传感器的基本使用方法。接下來的任务三则是提升任务,让学生学会应用和创新。

老师:请完成任务三:小组合作,发挥想象力,发挥团队的力量,编写“用声音控制汽车在马路上行驶”的程序。在这个任务中老师提供的工具箱里也有3种工具,请大家一定要先思考,实在需要帮忙才使用里面的“工具”。

教师巡查,把共性问题录下来,广播让有能力的学生解答。最后学生演示作品,教师小结。

(三)创新升级

老师:在生活中,声音传感器的应用是非常广泛的,我们学校的同学也使用声音传感器创作了一些作品。例如:1、声控灯2、声控音乐 3、声控婴儿房,婴儿哭声报警,叫妈妈等。

老师:请发挥你的想象力,除了这些,还可以使用声音传感器做出什么作品? 学生:可以声控开门……

在这个环节可以开阔学生视野,促使有兴趣的学生进一步进行创作,为培训更优秀的小创客打下基础。

(四)总结评价

老师:通过这节课的学习,你学会了什么?你有什么新的发现? 学生:我学会了使用声音传感器的测试现场的声音值,还学会了使用声音传感器进行创作…… 教师总结,对小组和个人进行综合评价。

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