课 题 | 智能光控灯设计与制作 | 1课时 |
教学 目标 | 1.了解光照传感器的作用 2.理解“如果那么否则”指令 3.通过智能光控灯的分析和制作,掌握项目制作的一般过程 | |
教学 方法 | 任务驱动法、讲授法、演示法 | |
重点 难点 | 重点:传感器在智能楼道灯中的应用,“如果那么否则”指令的理解和应用 难点:判断条件的确定 | |
教学过程 | 设计意图 | |
一、情境导入,激发兴趣 师:在开始上课之前,给大家看一张图片,请大家来说一说,这张图片存在的不合理的地方。你平常遇到过这种情况吗?这些情况有什么缺点?有没有想解决这个问题呢? 生: 师:那大家思考一下有没有办法解决这个问题呢? 二、新课讲授 师:那今天我们就用xding套件来制作一盏智能光控灯。首先我们来分析一下,如何让小灯感知天色暗了? 1.光照传感器原理介绍 我们来认识一下光照传感器, 大家看这张图片,红色框出的是光敏元件,我们通过它接收光信号,检测光照值。如果要知道具体的值,我们还需要什么设备? 生: 师:光照传感器检测到光照值后传输给主控板,主控板再传输给显示屏。 师:下面,我们就来看看怎么让显示屏输出光照值。 2.测量不同情况下光照值 师:在硬件连接时,有几点要提醒大家,第一是,显示屏模块用白色线连在橙色的oled显示口,第二是,光照模块比较特殊,只能连在11口。下面来看一下指令的搭建。 师:在编写指令时,不要忘记加一条“使能串口通信的指令。(在讲指令时,界面切换到xding软件,)拖拽具体的指令讲解。 在下载程序之前,不要忘记打开主控板,连接串口,再下载。遗忘的同学可以参考锦囊1. 下面就请大家开始来测一下我们教室里现在的光照值,并把它记录在活动单上。 生:学生开始操作,在活动单上记录当前教室里的光照值。 师:提醒学生显示屏指令要想用,要加一句使能串口通信,根据学生情况,请学生回答教室里的光照值。 师:巡视学生搭建情况,记录学生错误点。 师:好,大家停下手中的操作,成功测出教室光照值的小组举手,很好。大家都成功了。哪一小组来说一说现在教室里的光照值多少? 下面我们再来做个实验(关灯),请学生回答当前光照值。我们将光敏元件完全遮挡,会怎样?请将结果记录在活动单上。 师:刚才通过大家努力,已经成功测出了不同情况下的光照值,那大家再想一想,小灯要如何根据不同的光照值来判断是亮还是灭呢? 生: 3.光控灯介绍和制作 师:今天给大家介绍一条新指令,“如果那么否则”,我们在这条指令的菱形框中放入判断条件,在后面写上满足条件时发生的事,在否则后面写上不满足条件时发生的事。给大家举个例子,如果超速,那么就减速,否则正常行驶。 下面就请大家仿照着这个例子,在活动单上,用自然语言把小灯亮灭的情况写一写。 生:学生在活动单上 用自己的语言描述。 师:教师巡视,请学生回答。 师:刚才这位同学说的很对,那在xding软件里面,不能直接识别自然语言,我们需要用判断符号“>、<”将判断条件进一步明确。 以超速的例子讲解,如果速度>限定值,那么减速,否则正常行驶。在不同的情况下,比如你开车进入小区时,限速20,那这个规定值就是20 ,经过学校时限速30 ,那这个规定值就会是30, 那这里光照值是多少呢? 在真实的环境下,我们需要到实地去测量记录各个时段的的光照值,然后根据实际情况确定这个值,由于条件限制,我们就用刚才遮挡光敏元件测出的光照值来模拟天黑的情况,下面,大家先在活动单将判断条件进一步明确,然后在主控板上加一盏小灯,制作智能光控灯。 生:开始尝试制作。 师:教师巡视,看学生完成情况,挑选一组学生的作品。 师:好,请大家停下手中的操作,成功的小组请举手,很好。下面,我们请小组来给大家展示一下他们做的智能光控灯。 生:小组展示(先让学生展示最终效果,此时可以黑屏,让其他学生保持安静,当要看学生的代码时,再演示学生的屏幕。 师:刚才没有成功制作出的小组,请你们再修改完善。已经成功制作出光控灯的小组,请你们讨论一下,光控灯是解决我们楼道昏暗的最佳方案吗,还有哪里需要改进的地方。一会儿请小组来汇报。 生:小组讨论、汇报 4.拓展 师:这几位同学都提到了,晚上没人经过的时候,灯亮着会浪费电,那要怎么判断有人经过呢?老师这里给大家提供了声音传感器,我们可以通过声音大小来判断有没有人,那么光照值和声音这两个条件要同时发生,灯才会亮,在软件里,连接两个条件的有“且”和“或”,它们的区别是。所以这里用“且”来连接,表示只有当两个条件同时满足时,才会执行那么后面的语句。 请大家按照测光照值的方法,先测出现在环境声音大小,确定声音大小的判断条件,然后结合光照值的条件来将光控灯设计的更加合理。
教师巡视,根据学生完成情况,挑选成功制作的小组展示。 生:学生展示,然后讲一讲如何确定判断条件的 三、课堂小结 今天我们从楼道太暗的实际问题出发,通过分析,确立了初步方案,展开了设计和制作,做的快的小组结合实际情况,对项目进行了测试和优化。下面,请同学来谈一谈你学完这节课的感受。
由此看来,大家在日常生活中,要做一个有心人,要善于发现问题,并尝试着利用自己学习的知识去解决。,在不断的尝试和探索中,找到问题的解决方法。 | 以生活化的情境引发学生思考,引导学生发现生活中的问题,激发学生解决问题的兴趣和求知欲。 | |
先带领学生分析整个项目的制作过程。
在开始制作项目之前,让学生了解光照传感器的原理。
将智能光控灯项目制作拆分成几个简单的小任务,先学会使用显示屏测教室光照值。
学生在动手操作的过程中,掌握硬件连接方法和程序搭建的过程。
在测量不同条件下光照值的过程中,学生进一步掌握光照传感器和显示屏的使用。
通过自然语言的描述,让学生了解判断条件的使用。
结合“超速”的例子,让学生理解在xding程序中,代码表示方法。
学生在操作过程中,验证自己写的判断条件,在尝试中制作出智能光控灯。
通过学生的汇报展示,让没有成功的小组明确自己设计不合理的地方。
引发学生进一步思考光控灯的改进方案。
学有余力的学生制作光控灯升级版。在探索的过程中理解“且”的用法。
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