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1、小学信息技术主备人：坛山小学韩红莲【课题与课时】课题：智能灯亮起来（青岛版信息技术小学第五册 第一单元走进开源时代 第3课）课时：1课时【课程分析】走进开源时代这个单元安排在五年级走进Scratch编程和手机App趣 味编程入门两个图形化编程相关单元之后，在六年级的初识物联网、走进物 联网、虚拟机器人三个智能硬件相关单元之前，起到承上启下的作用。通过之 前图形化编程相关单元的学习，学生初步认识了图形化编程的方法，了解程序的“顺 序”、“分支”、“循环”三种结构。前两课学习了控制器、传感器及相应的开源软 件环境以及简单的硬件搭建及软硬件连接。智能灯亮起来旨在通过光线传感器获 取的信号通过编程进行
2、条件判断，使得执行器一一LED灯做出相应的响应。使学生通 过实物电子元件的操作、调试深入理解条件判断语句及程序的“选择结构”，既有可 操作性，又具有实用性和趣味性。【学习目标】1 .认识光线传感器以及声音、超声波等传感器。2 .学习智能灯的软硬件搭建。3.理解程序的“选择结构”。重点：智能灯的硬件搭建。难点：“选择结构”程序编写。【评价任务】任务1：正确连接光线传感器与主控板（检测目标1、2）任务2：认识“选择结构”执行方式，用流程图描述出来。（检测目标3）任务3：翻开Arduino程序，依据亮度为智能路灯编写程序（检测目标2）实践任务：设计楼道控制灯。（检测目标2、3）【学习过程】(一)创设
3、情景，自主学习。看一下我们的课题“智能灯亮起来”， 智能是什么意思呢？你能说出我们生活中 哪些方面或产品存在智能技术？你认为一盏灯要如何才算作是“智能” 呢？加油站智能，是智慧和能力的总称。现在提得比拟多的词是人工智能，人 工智能(Artificial Intelligence), 英文缩写为AI。它是研究、开发用于模 拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、 技术及应用系统的一门新的技术科学。应用：各种机器人、自助支付机、无 人驾驶汽车、定位导航、智能停车和找车、 人脸识别等。智能灯：它可实现灯光软启、调光、 一键场景、一对一遥控及分区灯光全开全 关等管理，并可用遥控、定时、集中、远 程等多种控
4、制方式，甚至用电脑来对灯光 进行高级智能控制，从而到达智能照明的 节能、环保、舒适、方便的功能。一点通传感器是智能灯的“眼睛”和“耳 朵”，是重要的感知外部光线亮度的 设备。光线传感器实现效果：当室外光 线亮度值小于某数值时，路灯自动开 启；当大于某数值时，路灯自动关闭。通过刚才的启发，今天我们一起来设计自动感应路灯。议一议：打算以什么为依据来控制路灯的自 动开启和自动关闭，还得实现节能的目的？想一想：现在大家一致同意根据室外的亮度 来设计智能灯，路灯如何知道什么情况下该亮,什么情况下该灭的呢？能给路灯安个“眼睛”吗?（二）任务驱动，合作探究。（20分钟）.认识光线传感器想一想：什么是光线传感
5、器？它的作用是什么？一点通光线传感器也叫“光线感应器” “光线 亮度器”，能将不同的光线强度转换成电信 号，实时反映当前环境的光线明暗强度。很多平板电脑和手机都配备了该感应 器。一般位于手持设备屏幕上方，它能根据 手持设备所处的光线亮度，自动调节手持设 备屏幕亮度，给使用者带来最正确的视觉效果。常见的光线感应器：评价任务：请完成以下题目:1 .连接元件任务一连接光线传感器与主控板任务要求：1 .学习Arduino控制板和传感器的连接方法。2 .用三条不同颜色的线按照对应的正极、负极、模拟接口连接好。 找一找：学习表格内容，找出控制板和传感器的正负极。Arduino控制板传感器功能5VVCC电源
6、正极GndGnd电源负极A0AO模拟接口做一做：用不同颜色的线将控制板与传感器正确连接。1.我们设计感应路灯，根据室外亮度自动控制开关，连接的传感器是2 .需要连接元件是 与 连接。3 .应用光线传感器任务二利用光线传感器测量当前环境的光线值，认识“选择结构”任务要求：1.翻开Arduino软件， 编写光线传感器检测亮度值程序，并记录 下来数值。4 .分析数值，总结出亮度值的范围。5 .用流程图画出“选择结构”。议一议：用光线传感器检测光线值可能需要 哪些指令积木？如何读取光线值？1.获取光线值:一点通说一说：上节课学过的“顺序结构”程序执行方式。当需要根据不同情况做出判断然后选择的时候，“顺
7、序结构”就不够用了。这时候我们需要“选择结构”。实用命令巩面的Serial Mom tor输出的是模拟值，就用与模拟常量结合可以输出的是数字值，就用与数字常量结合串口监视器2.该模块读出模拟口的值。3.串口输出光线值:4 .假设接口为数字接口，那么显示为0或1。5 .选择结构：程序运行时，满足条件就执行 指令积木A,不满足条件就执行指令积木B。画一画：“选择结构”流程图，并用语言描述它的意义。评价任务:1 .光线亮度值越大，光线就;光线亮度值越小，光线就2.2.条件瀛足如果 执行条件满足执行 如果/否那么否那么执行一两种条件判断方式有什么不同？任务三 翻开Ar du i no程编写程序。任务要
8、求：1 .选择所需积木。2 .搭建脚本，实现自动控制灯亮、灯灭功 议一议：序,台匕 月匕O依据怎一点通喇指令积木：A.如果 否那么B.比拟C.传感器的值 2 .功能与参数：可能需要哪些指令积木？这些积木的功能是是什么?积木功 能参数介绍条件淌足如果/否那么执行1否那么执行J-根据不同的条件执 行相应的命令。输入不同的判断条件。对两个椅入参数 进行比拟。两个参数一般为数字。检测模拟针脚的 数值。模拟引脚编号。即模拟针脚；疆人（）1设定针脚数字佰1 f执行完整的智能路灯程序是什么?条件溯足执行D3主程序如果/否那么nwJXfi设定针脚数字值篇砺7设定针脚数字值篇砺7评价任务：1 .编写声音传感器测
9、量当前环境的声音 值的程序。2 .编写声控灯的程序。声音传感器和Arduino的连接类型：模拟传感器a接线：黑线接GND接线：黑线接GND红线接VCC蓝线接S（三）学以致用，实践创新。（10分钟）楼道灯是安装在楼道内的照明灯具，一般采用声光控，来到达人走灯灭的效果, 可以大大节省能源消耗。设计一款楼道控制灯，使其在天黑时且有声音时亮起。任务要求：1 .小组构思方案、连接硬件、设计流程图。2 .小组分工合作搭建脚本，完成任务，实现预设功能。任务作品标准描述内容正确使用传感器（光、声音），硬件连接正常。程序模块搭建合理。效果运行正常，能够实现预设功能。创意能表达设计意图。有创新，大胆使用新积木。（
10、四）展示交流、评价反应（4分钟）1 .作品展示要求：请把小组作品展示给同学们，介绍作品的功能、创意、使用方 法等。2 .在本次的学习活动中，你对自己的表现满意吗？请结合下面的评价表来对自己 进行评价。“楼道声光双控灯”评价表填写说明：表示合格，表示良好，表示优秀。评价工程评价标准评价等级活动评价积极学习变量相关知识技能。制定有效的学习计划，善于发现问题、解决问题。积极参与组内活动，提出独到见解，认真完成分工任务。作品评价主题鲜明，造型美观。熟练使用光线传感器、声音传感器和“选择结构”编程 相关知识，实现所需功能。设计独特，富有创意。（五）总结提升拓展延伸（3分钟）在我们的生活中，光线传感器因为
11、具有测量范围宽、线性度好、防水性强、使用 方便、便于安装、传输距离远等优点，被广泛应用于手机中。你能列举一下还有哪些 产品用到光线传感器吗？通过本节课的学习，你有哪些收获？课下上网查找更多功能的传感器，并思考如 何用这些传感器控制LED灯？在智能设备中，增加更多、更细致的条件判断，我们的程序就越智能。只要我们 善分析各种条件，令程序做出各种合理的判断和指令，就能让我们的开源硬件设备更 加聪明。我们有能力解决更多身边的问题，让我们的生活因为技术而越来越美好。【学后反思】.你能用思维导图等简单方法梳理总结本节课的知识点和解决问题的方法么？x-r光线传感器1选择结构Y.提供自己的学习经验或者自己在学习过程中遇到的需要解决的困惑。