闽教版（2020）第3课 侦测声响吹蜡烛教学设计

这是一份闽教版（2020）第3课 侦测声响吹蜡烛教学设计，共6页。教案主要包含了导入新课，新知讲授，实践操作，成果展示与评价，课堂总结与延伸等内容，欢迎下载使用。

随着信息技术的飞速发展，人工智能已成为现代社会不可或缺的一部分。本课作为闽教版信息技术六年级下册第一单元“人工智能基础”的一部分，旨在通过“侦测声响吹蜡烛”这一实践活动，让学生直观体验人工智能技术中的声音识别与响应机制，激发学生对人工智能领域的好奇心和探索欲，培养他们的动手实践能力和创新思维。
教学目标
1. 知识与技能：学生能够了解声音传感器的基本原理，掌握使用简单编程软件（如Scratch或Blckly）控制硬件（如micr:bit或类似教育机器人）的基本方法，实现通过声音信号控制虚拟或实体蜡烛熄灭的过程。
2. 过程与方法：通过团队合作，学生经历设计、编程、测试与调整的完整过程，培养问题解决能力、逻辑思维能力和实验操作技能。
3. 情感态度价值观：激发学生对人工智能技术的兴趣，增强他们应用信息技术解决实际问题的意识，同时培养学生的创新精神和实践意识，理解科技对日常生活的影响。
教学重点
- 声音传感器的工作原理及其在程序控制中的应用。
- 使用编程软件编写控制声音传感器响应的代码。
教学难点
- 理解并应用条件语句和循环结构，使程序能够准确识别并响应特定强度的声音信号。
- 实际操作中，如何调试程序以优化声音识别的灵敏度和准确率。
教学准备
- 计算机实验室，确保每组学生有可用的电脑。
- micr:bit或类似的教育机器人套件，每组至少一套。
- 音频播放器（手机或电脑）用于模拟声响。
- 虚拟蜡烛软件或实体蜡烛与风扇（用于模拟吹蜡烛效果）。
- Scratch或Blckly等适合儿童的图形化编程软件安装包。
- 《侦测声响吹蜡烛》教学PPT和相关视频资料。
教学过程
一、导入新课
情境创设深化
- 故事引导：开始时，可以讲述一个富有想象力的故事，比如：“在一个未来的世界里，小明的生日到了，他家的智能助手‘米奇’正忙着准备一场特别的惊喜。当所有的朋友围坐在蛋糕旁，一起高声唱起生日歌时，奇妙的事情发生了——没有一个人吹气，但蛋糕上的蜡烛却在歌声最响亮的那一刻自动熄灭了，全场响起惊叹声。”这样的故事不仅吸引学生的注意力，还能自然引出今天的课题。
问题驱动
- 启发思考：随后，向学生抛出几个引导性问题：
1. “你们觉得蜡烛是怎么熄灭的呢？”
2. “在我们的生活中，有没有遇到过类似这样，机器仿佛能‘听懂’我们的话或者动作的情况？”
- 小组讨论：鼓励学生分小组讨论这些问题，每组选出代表分享想法，以此激发学生的兴趣和好奇心，为接下来的学习奠定基础。
目标预告
- 明确目标：在讨论之后，明确告知学生本节课的目标：“今天，我们将一起探索声音的奥秘，学习如何让计算机像‘米奇’那样，通过声音来控制事物，比如，设计一个能侦测到声音并做出反应，模拟吹熄蜡烛的程序。”
二、新知讲授
声音与传感技术
- 声音的科学：首先，简要讲解声音的产生、传播方式以及分贝的概念，帮助学生理解声音是如何被转化为电子信号的。
- 传感器工作原理：通过动画或实物演示，详细说明声音传感器（麦克风）的工作原理，包括声音波形的捕捉、转换为电信号的过程，以及这些信号如何被微处理器解读。
编程基础
- 编程语言介绍：选择Scratch或Blckly作为教学工具，介绍这两种编程语言的界面布局，强调它们的图形化编程特点，让学生知道即便是没有编程经验也能快速上手。
- 代码块演示：
1. 事件触发：展示如何在编程环境中设置一个事件监听器，比如“当接收到声音信号时”。
2. 条件判断：详细讲解条件语句（）的使用，解释如何设置声音强度的阈值，使得只有当声音达到一定分贝时，才执行特定代码块。
3. 执行动作：展示如何编写代码块来模拟“吹蜡烛”动作，例如，控制一个虚拟风扇转动或改变蜡烛的显示状态。
互动环节
- 模拟编程：利用教室的白板或大屏幕，带领学生一起模拟编写一个简单的“侦测声响吹蜡烛”程序。过程中，邀请学生上前来拖拽代码块，实际操作，这样可以让学生更直观地感受到编程的乐趣。
- 即时反馈：在每讲解完一个关键点后，提出问题或小测验，如“为什么我们要设置声音的阈值？”、“如果想让蜡烛在声音更大时更快熄灭，应该如何修改代码？”通过即时反馈，巩固学生的理解。
通过这样的细化，可以确保学生在轻松愉快的氛围中，逐步建立起对声音传感技术及其在编程中的应用的深刻理解，为后续的实践操作打下坚实的基础。
三、实践操作
1. 任务布置：分组（每组3-4人），要求学生设计并实现一个项目，当环境中的声音达到一定强度时，能够触发虚拟或实体蜡烛熄灭的指令。
2. 操作指导：
- 第一步：硬件连接，确保每组的micr:bit与声音传感器正确连接。
- 第二步：编程设计，指导学生在编程软件中设置声音阈值，当检测到的声音超过设定值时，执行吹蜡烛的命令（如控制风扇吹动或显示蜡烛熄灭的动画）。
- 第三步：测试与调整，鼓励学生通过反复测试，调整声音阈值，优化程序，确保蜡烛能在合适的声音强度下熄灭。
3. 教师巡回指导：在学生操作过程中，教师需巡视各组，解答疑问，引导学生遇到困难时尝试多种解决方案，鼓励团队协作。
四、成果展示与评价
1. 作品展示：每组上台展示自己的作品，介绍设计思路、编程逻辑及调试过程中遇到的问题和解决办法。
2. 互评与自评：学生之间进行作品评价，从创意、功能实现、团队合作等方面给出建议；同时，每位学生进行自我反思，记录学习心得和改进方向。
3. 教师点评：总结各组表现，表彰创意独特、功能完善的项目，同时指出普遍存在的问题，提出改进建议。
五、课堂总结与延伸
1. 知识回顾：总结本课所学，强调声音传感器在人机互动中的作用，以及编程在实现智能化操作中的重要性。
2. 拓展思考：引导学生思考声音传感器还可以应用于哪些生活场景，鼓励他们在课外探索更多基于声音的人工智能应用实例。
3. 作业布置：布置家庭作业，要求学生设计一个使用声音控制的新应用场景，并简单画出设计草图或编写概念代码。
课后反思
在教学结束后，教师需对本堂课的教学效果进行反思，分析教学目标达成情况，学生参与度，以及存在的问题与不足，为今后的教学改进提供参考。
以上教学设计通过生动的情境导入、系统的知识讲授、实践操作体验、多维度的评价体系，全面而深入地覆盖了“侦测声响吹蜡烛”这一人工智能互动项目的教学要求，旨在通过寓教于乐的方式，让学生在实践中学习，激发他们对人工智能领域的热爱与探索欲。