小学信息技术闽教版（2020）六年级下册综合活动2 制作阳光运动计步器教案

这是一份小学信息技术闽教版（2020）六年级下册综合活动2 制作阳光运动计步器教案，共7页。教案主要包含了教学背景分析，教学目标，教学重点与难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。

随着信息技术的飞速发展，人工智能已成为未来社会的重要组成部分，其在教育领域的应用日益广泛。《阳光运动计步器》作为闽教版信息技术六年级下册第二单元《人工智能基础》的综合实践活动，旨在通过制作一个简易的运动计步器，让学生在实践中了解人工智能的基本概念，体验机器学习的过程，同时培养他们的逻辑思维、问题解决能力及创新意识。本活动不仅符合新课改对学生核心素养的要求，也为学生后续深入学习信息技术相关知识打下坚实的基础。
二、教学目标
1. 知识与技能目标：
- 学习并理解机器人编程的基本概念，掌握简单的编程语言如Blckly或Scratch。
- 理解计步器的工作原理，包括传感器的应用（如加速度传感器）和数据处理流程。
- 掌握通过编程控制机器人（或模拟软件）实现计步功能的方法。
2. 过程与方法目标：
- 通过小组合作，经历从问题分析、设计方案、编码实现到调试优化的完整项目开发过程。
- 培养学生利用网络资源自主学习新技术的能力，学会查阅资料解决问题。
3. 情感态度与价值观目标：
- 增强对人工智能技术的兴趣，认识到科技对健康生活的影响。
- 在项目实践中体验成功与失败，培养坚持不懈、勇于探索的精神。
三、教学重点与难点
- 教学重点：
- 计步器工作原理的理解及程序设计思路。
- 编程实现计步功能，包括传感器数据的读取与处理。
- 教学难点：
- 如何准确地识别行走步数，减少误判与漏判。
- 调试程序，优化计步器的准确性与稳定性。
四、教学过程
（一）导入新课
活动目的：通过情境创设，激发学生兴趣，为新知识的学习做好心理准备，同时明确本课的学习目标和学习意义。
活动流程：
1. 故事引入：讲述一个虚构的阳光校园故事，主人公小明每天坚持户外跑步锻炼，但苦于无法准确记录自己的步数。有一天，他在科技节上看到了一个由学生团队制作的智能计步器，能够准确记录运动步数，还能提醒休息和补充水分。小明被深深吸引，萌生了自己也要制作一个的想法。
2. 问题抛出：随后，向学生提问：“如果你们是小明，想制作一个阳光运动计步器，你们会如何开始？需要考虑哪些因素？”鼓励学生自由发言，可能的回答包括需要一个计数器、需要知道如何感应步数、需要编程等。
3. 目标明确：教师总结学生回答，明确本节课的目标：“今天，我们将一起探索如何利用人工智能基础，通过编程来制作一个简易的阳光运动计步器，学习如何让它像真的智能手环那样，能够感知我们的运动并准确计数。”
4. 引入新知：简要提及将要学习的内容概览，如“我们会了解到计步器的工作原理，认识传感器，学习基础的编程逻辑，以及如何使用Blckly或Scratch来实现计步功能。”
（二）新知讲授
目标：深入讲解计步器的基础知识、传感器工作原理、编程概念和工具使用，为实践操作打下坚实基础。
活动内容：
1. 计步器工作原理：
- 概念讲解：解释计步器通过内置传感器（如加速度传感器）检测身体运动产生的加速度变化，尤其是垂直方向上的震动，来估算步数。
- 动画演示：展示动画或视频，直观展示人在走路时身体上下震动的动态，以及传感器如何捕捉这些震动并转换成电信号。
2. 传感器知识：
- 加速度传感器：详细说明加速度传感器的工作原理，如何通过测量重力加速度和运动加速度，区分静止、运动状态和运动方向。
- 应用案例：列举生活中使用加速度传感器的其他产品，如手机翻转屏幕、游戏控制等，帮助学生理解其广泛应用。
3. 编程基础与工具介绍：
- 编程概念：复习条件判断、循环等基础编程概念，强调它们在计步器程序中的应用，如根据震动频率判断是否为有效步数。
- 软件工具：详细介绍Blckly或Scratch的界面，如何创建新项目、添加代码块、测试代码等基础操作，展示几个与计步相关的代码示例块。
4. 示例程序演示：
- 教师示范：实际操作Blckly或Scratch，编写一个简化版的计步程序，展示如何读取传感器数据，设置步数判断逻辑，以及如何显示步数。
- 互动问答：演示过程中，适时提问学生理解程度，如“如果要增加一个计时功能，你会在哪里加入代码？”引导学生思考程序的扩展。
（三）实践操作
目标：通过动手实践，巩固理论知识，培养学生的编程能力、问题解决能力和团队合作精神。
活动流程：
1. 任务分组：
- 将学生分成4-6人小组，每组指定一名组长负责协调任务分配，确保每个人都有明确的职责。
2. 任务说明：
- 明确任务：每组设计并编程实现一个基础的阳光运动计步器，要求能够计数并简单显示步数，可选增加额外功能如计时、步数目标提醒等。
- 提供资源：提供编程软件安装包、示例代码库链接、传感器数据手册等。
3. 编程与调试：
- 编程阶段：学生在小组内讨论并设计程序架构，根据分工开始编程。教师巡回指导，帮助解决具体技术问题。
- 调试优化：鼓励学生通过模拟或实际测试计步器，记录问题，如误判步数、计数不准确等，小组内讨论解决方案并进行代码调整。
4. 中期展示与反馈：
- 每组进行中期展示，展示当前进度和遇到的主要问题，其他组提供建议或经验分享，教师点评，强调团队间的积极交流。
5. 继续完善：
- 根据反馈，各组继续优化程序，直至满足基本功能要求，并尝试增加创意功能，提升计步器的实用性和趣味性。
通过这种递进式的实践操作设计，学生不仅能够将理论知识付诸实践，还能在解决实际问题的过程中加深对编程逻辑、传感器应用的理解，同时培养团队合作与创新思维。
（四）成果展示与评价
1. 成果展示：
- 每组选派代表上台，通过投影或直接在机器人/模拟软件上展示计步器的功能，介绍设计思路与实现过程中的创新点或遇到的挑战及解决方案。
2. 互评与自评：
- 学生之间进行评价，关注点包括创意、实用性、程序的逻辑性和稳定性等。
- 自我反思，每位学生填写学习反思表，总结学习收获与改进空间。
3. 教师点评：
- 教师综合学生表现与作品效果，肯定优点，指出不足，鼓励持续改进。
（五）总结与拓展
1. 课堂总结：
- 强调本节课的重点知识，回顾计步器的原理、编程实现的关键步骤，以及在实践中学到的团队协作与问题解决策略。
2. 知识拓展：
- 鼓励学生思考如何将计步器功能与其他传感器结合，比如心率监测，设计更复杂的健康管理设备。
- 提供一些在线资源和书籍推荐，鼓励学生课外继续探索人工智能的奥秘。
3. 课后作业：
- 要求学生撰写一份项目报告，总结制作过程、遇到的问题及解决办法，以及对未来计步器功能的设想。
结语
通过《制作阳光运动计步器》这一综合活动，学生不仅学会了简单的机器人编程技能，更重要的是，他们亲身体验了将理论知识应用于实际问题解决的过程，这对于培养学生跨学科整合能力、创新思维以及对人工智能技术的兴趣有着不可估量的价值。期待每一位学生都能成为未来科技世界的创造者！