新版2025-2026学年青岛版六年级上册信息技术全册教案

第一单元系统与模块第1课时安全疏散警报器——系统分析【课标要求】1.信息科技课程总目标中要求“体验过程与控制的场景，验证解决问2.在第三学段(5-6年级)数字化学习与创新目标中要求“能利用在线平台和工具寻找生活中的过程与控制场景。能设制的方案，并在实验系统中通过编程等手段加以验证。”3.在学段学业要求中要求"通过体验和认识身边的过程与控制，了解【学习目标】1.通过观察感应水龙头，知道过程与控制系统的3个环节，了解掌控2.通过模拟安全疏散警报声，提高过程与控制与控制系统的分析能力。3.通过探究学习，增强安全意识，感受到计算机实现过程与控制的优【教学重点】通过模拟安全疏散警报声，提高过程与控制与控制系统的分【教学难点】通过探究学习，增强安全意识，感受到计算机实现过程与控【学习过程】头，这是一种随处可见的过程与控制系统，从这节课开始我们进入“系统二、解剖案例，探究新知输出输出抉行器控制器输入2.读一读过程与控制在日常生活中随处可见，很多场景存在着“输入一计算一输出”的计算模式。控制系统是一种具有输入、输出和反馈的系统，可以将输入信号转换成输出信号。输入信号是指控制命令，输出信号是指被控制对象的状态或行为。反馈信号则是用来检测被控制对象的状态或行为，并与期望状态进行比较，将结果反馈给控制器进行调整。控制系统的核心是控制器，它是控制系统的“大脑”,主要负责处理输入信号、计算控制策略和输出控制信号。被控制对象则是控制器控制的目标，如机械系统、电子系统、化工系统等。3.说一说：日常中还有哪些控制系统?4.练一练：商场和校园中都配有应急疏散报警系统，说一说它的工作输出蜂鸣器鸣响计算1知道过程与控制系统的3个环节2知道过程与控制在日常生活中随处可见能够自主完成“★★★”,利用学历案和微课完成“★★”,在他人帮助下掌控板是一个可拓展性超高的微型掌上电脑。掌控板采用国产高性能处理器ESP32作为主控，配备一块OLED屏幕，内置加速度传感器、声音传感器、光线传感器、蜂鸣器、轻触按键和触摸按键等交互器件，支持Wi-Fi和蓝牙双模通信，可作为物联网节点，实现物联网应用。检出各种传感器来采集并传递给信息处理模块，例如：湿敏传感器能够获计算：一般由各种型号或性能的开源硬件来完成，它们能根据系统的功能需求，对输入的信息进行输出：将处理完成的信息传递给系统的执行装置，实现信息的定通过USB数据线将掌控板与电脑中的USB接口连接。(1)单击“扩展”,选择“掌控板”,返回后等待编译器安装完成。(2)单击“连接设备”下拉菜单，选择掌控板的连接端口。(2)单击“连接设备”下拉菜单，选择掌控板的连接端口。如下图所示：右侧显示"连接设备成功”。加油站Mind+的3种模式Mind+有3种差异比较大的模式，分别是“实时模式”、“上传模式”和“Python模式”,在软件界面右上角可以切换。实时模式：实时看到舞台动画效果，但无法看代码调试过程。上传模式：不能实时看到效果，每次要下载到控制板并运行，但可以看到代码过程，有ArduinoC和MicroPython两种语言可选。Python模式：类似上传模式，不过固定为Python语言编程，也可切换到模块化编程。蜂鸣器作为疏散警报系统的最小组成部分，是一种简易的发声器件。蜂鸣器接通电源后，其内部的小铁片在电磁感应作用下来回振荡发出声音。按其驱动方式的原理，蜂鸣器可分为有源蜂鸣器与无源蜂鸣器。这里的“源”不是指电源，而是指振荡源。响检入音符计算出警报声一定频率的方波信号，使其内部的振试着让掌控板蜂鸣器发出声音。6.想一想怎样控制蜂鸣器，使其每隔1秒发声?7.做一做怎样控制蜂鸣器连续鸣响5秒?可以通过设置中每分钟节拍数和“K91国中播放音符拍数来让蜂鸣器持续鸣响一定的时间。例如：每分钟节拍数设为20,播放节拍数选择1,则蜂鸣器鸣响1了解掌控板，能正确连接掌控板2了解蜂鸣器，控制蜂鸣器发声能够自主完成“★★★”,利用学历案和微课完成“★★”灾情警报是发生重大自然灾情或突发事故时播放的警报，主要作用是向人们通报有重大灾情的发生，要立即实施应急的救援和采取防护措施。具体鸣响方式为：鸣15秒，停10秒，再鸣5秒，停10秒，反复3遍，时间为2分钟。可简单记为：“三长三短。”安全疏散警报器由高频频率900Hz至1000Hz,鸣15秒，停10秒，再鸣5秒，停10秒。使用循环，实现反复3遍，时间为2分钟。项目负责人项目成员描述功能输入参数所需硬件步骤及分工项目步骤项目分工设置每一拍等同④分音符，每分钟节拍数④设置每一拍等同④分音符，每分钟节拍数④设置每一拍等同④分音符，每分钟节拍数⑫安全疏散警报器参考代码结束 运行中出现的问题问题出现的原因评价项目学习过程积极参与活动，善于思考解决问题项目分工明确，成员合作密切能够使用蜂鸣器模拟安全疏散警报器学习成果程序完整，测试验证无误作品功能基本实现，效果良好作品有创新点且能解决实际问题填表说明：请将☆涂上颜色，★表示合格，★★表示良好，★★★表1.总结归纳：通过本节课的学习，你有哪些收获呢?认识掌控板连接掌控板认识蜂鸣器2.拓展延伸：本节课我们了解了控制系统三个环节，也知道过程与控制在日常中随处可见。下课后大家请继续发现我们身边的过程与控制系统。下节课，我们将进一步来分解系统，变出更厉害的大系统!1.寻找身边的过程与控制系统，并说出控制系统的输入、计算和输出2.救护车是救助病人的车子，在出勤时一般会拉响警报，提醒行人及社会车辆及时避让。救护车的警报没有音调的过渡变化，通常以比较快的频率反复更替两个高低音调作为表现。高低频率及持续时间如下表所示，请使用掌控板模拟救护车的警报声。频率高频(900Hz~1000Hz)低频(650Hz~750Hz)持续时间0.6秒0.4秒【学后反思】1.我今天学到了什么?2.我还想知道什么?第2课时交通信号灯——系统分解【课标要求】1.信息科技课程总目标中要求“体验过程与控制的场景，验证解决问2.在第三学段(5-6年级)数字化学习与创新目标中要求“能利用在线平台和工具寻找生活中的过程与控制场景。能设计用计算机实现过程与控制的方案，并在实验系统中通过编程等手段加以验证。”3.在学段学业要求中要求“通过观察身边的真实安全，了解一个大的系统可以分解为几个小的系统，一个系统也可以划分出功能相对独立的多个模块”。【学习目标】1.了解交通信号灯系统，知道系统的构成，掌握系统模块化设计的思2.通过制作呼吸灯，能够使用连续变量控制掌控板载LED灯，提升程序设计能力；3.通过探究学习，养成遵守交通规则的习惯，树立用系统思想分析、全面整体地认识事物的意识。【评价任务】探究一：认识系统与模块(指向学习目标1“知道系统的构成”)探究二：探究路口交通信号子系统(指向学习目标1“掌握系统模块化设计的思想”)探究三：模拟交通信号灯(指向学习目标1、3)实践任务：制作呼吸灯(指向学习目标2)【教学难点】通过探究学习，养成遵守交通规则的习惯，树立用系统思想【学习过程】一、创设情景，激趣导入季机动车道红绿灯为行人和车辆安全出行提供保障。请结合过程与控制系统的3个环节来说一说交通信号是怎样实现自动控制的呢?1.想一想：城市的交通系统只有信号灯系统吗?城市的交通管理指挥系统是由交通信号控制系统、视频监控系统、电子警察系统、智能卡口系统、交通流信息采集系统、交通信息发布系统等组成，它们相互联系和作用，共同协作，保证了城市交通的安全和畅通。采集系统系统视频监控交通信号控制系统发布系统2.读一读系统和子系统的概念是相对的，当作为另一个系统的一部分时，系统就系统、模块与功能系统、模块与功能系统：是具有独立处理某个业务领域工作的完整功能集合体，模块：是分担系统中的局部处理工作的，模块是由功能组成的。功能：是系统中可以完成某个业务处理操作的最小独立单位，不可再拆分。成为一个子系统。系统子系统视频监控系统交通管理指挥系统3.说一说：系统、子系统、模块和1知道系统的构成2了解系统、子系统和模块的关系能够自主完成“★★★”,利用学历案和微课完成“★★”加油站交通信号控制系统可实现对路加油站交通信号控制系统可实现对路口交通信号的实时控制，进行区域协调控制、中心和本地的优化控制。路口状态的实时查询与监控，具有定位路口信号灯的故障、实时上传与下载配时方案、记录和管理操作计算控朝交通信号控制系统交通信号灯是指挥交通运行的信号灯，是交通信号控制系统的重要组成部分，一般由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。交通信号灯是指挥交通运行的信号交通信号灯原理1.读一读路口有4组交通灯，每组有红、黄、绿3个灯。东西方向和南北方向信号灯如下表所东西信号红灯亮时间9秒12秒南北信号红灯亮黄灯闪时间12秒3秒绿灯亮(绿灯亮()秒1初步了解系统模块化设计的思想2分析模块进行设计能够自主完成“★★★”,利用学历案和微课完成“★★”使用Mind+编程，依据流程图编写程掌控板的屏幕上方有3盏全彩LED灯，加油站加油站珠，WS2812是一种集成了电流控制芯片的低功耗的RGB三色灯，蓝色，可实现256级亮度显示，完成16777216种颜色的全真色彩显示，采用特殊的单线通信方式控制RGB灯的颜色。掌控板载RGB-我们可以在“等待”后面加上“关闭测试脚本：单击舞台区角色或者按下键盘中的按键触发事件，就可以在掌控板中看到LED点亮效果。3.使用掌控板模拟交通信号灯交通信号灯系统分为3个模块，分别实现绿灯亮9秒、黄灯闪烁3秒、红灯亮12秒。(1)编写代码，实现绿灯亮9秒。(2)实现黄灯闪烁3秒，可以使用计次循环，每次灯亮等待0.5秒，然后关闭，实现一次闪烁。1掌握系统模块化设计的思想2树立用系统思想分析、全面整体地认识事物的意识能够自主完成“★★★”,利用学历案和微课完成“★★”类似人在呼吸的感觉。呼吸灯不仅可以营造出一种柔和鲜适的氛围，还可以减少眼部疲劳，保护眼睛健康，同时呼吸灯的灯光渐变可以在一定程度上减少能源的浪费，起到节能环保的作用。实践任务：使用掌控板制作一款简单的呼吸灯。次循环先实现灯由暗变亮，可以调整灯的亮度数值，灯的初始亮度为0,最后亮度为9。项目负责人项目成员描述功能输入参数所需硬件步骤及分工项目步骤项目分工依据需求分析，完成流程图，并编写程序。设置灯光亮度的初值为0色为红色是否灯光亮度值+1灯光亮度值-1等待0.1秒并将亮度设为“变量灯光亮度”并将亮度设为“变量灯光亮度”等待0.1秒流程图变量灯光亮度呼吸灯参考代码3.测试与优化 运行中出现的问题问题出现的原因评价项目评价等级学习过程积极参与活动，善于思考解决问题项目分工明确，成员合作密切能够使用LED灯实现呼吸灯效果学习成果程序完整，测试验证无误作品功能基本实现，效果良好作品有创新点且能解决实际问题填表说明：请将☆涂上颜色，★表示合格，★★表示良好，★★★表1.总结归纳：通过本节课的学习，你有哪些收获系统2.拓展延伸：本节课我们了解了系统的构成，在分析系统时需要分解系统，我们可以根据功能的不同，将系统分解为功能相对独立的多个模块。对于模块的应用还有更多的功能需要我们去探索。灯灭灯2亮时间时间【学后反思】1.我今天学到了什么?2.我还想知道什么?第一单元第3课一键报警器——功能复用【课标要求】1.信息意识：感受物联网给人们学习、生活和工作带来的改变，认识到一键报警器作为物联网2.计算思维：能根据需求，设计和搭建简单的一键报警器相关的物联网原型，体验其中数据处理和应用的方法和过程，例如理解报警器如何采集信号、传输数据以及触发报警等。3.信息社会责任：了解自主可控对国家安全以及物联网发展的重要意义，认识到一键报警器系4.数字化学习与创新；在学习过程中，选择适当的数字资源支持学习，改变学习方式，可利用【学习目标】1.通过一键报警器的探究，认识掌控板按键A、按键B以及扩展引脚，初步了解系统中模块的功能复用，能利用掌控板按键控制声音、灯光。2.通过对SOS求救器制作的探究，体会数字传感器在程序设计中的作用，提高对问题进行抽象、分解、建模的能力。3.通过项目的探究，提升危急时刻处理突发问题的意识，树立社会责任感、公民意识。【教学重点】通过对SOS求救器制作的探究，体会数字传感器在程序设【教学难点】通过项目的探究，提升危急时刻处理突发问题的意识，树立社会责任感、公民意识【评价任务】1.活动一：认识掌控板按键A、按键B及扩展引脚。(检测目标1)2.活动二：用按键控制声音和灯光。(检测目标1)3.活动三：使用变量让按键变成多功能开关。(检测目标1)实践任务：通过用掌控板按键A作为求救器触发按钮，设计出一款具有求救信号功能的求救器，提高对问题进行抽象、分解、建模的能力。(检测目标2、3)【学习过程】1.情境导入同学们，安全是我们在校园里安心学习、快乐成长的基础。当遇到突发情况时，每一分每一秒都可能关乎安危，能否及时获得帮助往往是化解危机的关键。为了校园安全，学校统一安装了具有“紧急报警求助’功能的一键报警装置，该装置由报警器、警灯、定位装置和微型摄像头等组成。它虽然小巧，却能在紧急时刻发出最有力的求助信号，快速连接到守护我们安全的力量。这到底是怎样的“安全卫士”呢?今天，我们就一起来学习《一键报警器》,了解它的作用和使用方法，让它成为我们身边可靠的安全伙伴。2.出示学习目标。一键报警器基本的模块由应急按键、报警主机、紧急接警中心组成。主机接收到应急按键按下的信号后，通过报警主机自动向应急接警中心上传报警信息。掌控板上集成了按键、LED灯和蜂鸣器等电子器件，下面就让我们以掌控板为例，模拟一键报警器的制作活动一：认识掌控板按键A、B及扩展引脚模块具有统一的接口或者通信方式。模块化设计的硬件方便在其他掌控板集成了"按键A、B两个按键，分别通过板载模块具有统一的接口或者通信方式。模块化设计的硬件方便在其他项目中复用，从而使得模块可以单独项目中复用，从而使得模块可以单独模块化也有助于提升系统的稳定性，降低系统维护成本，体现了绿色发校园一键报警系统由“前端报警系统”“接警受理系一键报警器参考设计流程图的，可以被拆分成一个个小的模块。一个硬件模块、一段程序甚至一个作品都可以被视为一个模块。1.认识掌控板按键A、B及扩展引脚。2.了解校园一键报警系统的模块组成。一键报警器通过按键触发声音警报和灯光警报，那如何用掌控板控制声音和灯光呢?一键报警器的设计流程又是什么样子的呢?任务要求：通过在Mind+编辑器中编辑代码，尝试用按键控制声音和灯光，了解一键报警器的设计流程。做一做：想一想：如果我们要实现灯光闪烁效果，需要调用几次“LED”模块中“灯号颜色”代码呢?议一议：调用“音乐”模块中“播放音符”代码，可以发出声音。如何设置节拍，更好实现报警时声音的急促效果呢?试一试添加控制模块中“等待”和“循环执行”代码，实现一键报警器长鸣效果，因为按键只有“按下”与“松开”两种状态，所以我们称之为开关量传感器。这种传感器返回的值是数字1或0,因此也被称为“数字传感器”。我们可以为按钮的“按下”和“松开”这两个事件编写相应的代码，当事件发生时就会执行这些代码，这就是现代高級语言的面向事件编程。当某事件发生时执行的程序代码被称为“事件处理程序”。议一议(1)为什么要加人“等待1秒”代码?它在程序的运行中起到了哪些作用?(2)可以把改变颜色代码放在播放音符代码之前吗?1.初步了解系统中模块的功能复用2.尝试利用掌控板按键控制声音、灯光。任务要求：借助一点通的提示，了解变量的作用，在编程时尝试通过变量搭桥，让按键变成多功能开关。灭呢?能否每按一下按键，就能让灯光切换一种颇色，或者切换一个LED灯呢?按键控制切换灯参考代码按键控制开关参考代码1.初步了解变量的作用。2.在编程时尝试利用通过变量搭桥，让按键变成多功能开关。请根据上述信息，用掌控板按键A作为求救器触发按钮，设计出一款具有求救信号功能的求救器。灯亮0.5秒灯亮0.5秒按钮启动声响0.5秒重复执行3次重复执行3次灯亮3秒声响3秒关闭声音关闭声音关闭灯光关闭灯光2.搭建与编程成熟稳定的程序除了需要严谨的程序设计，还需要进行不断的调试和完善。在调试中，请将发现的问题进行归类分析，找出问题出现的位置和原因，有针对性地进行程序改良和优化。师巡视指导，小组合作完成项目。 活动过程记录表问题出现的原因2.方案评价：师生根据实践标准进行互评。3.请根据本节课的学习情况，对自己的学习过程和学习成果进行评价。根据小组分工，能积极地参与探究活动，主动学习相关知识，掌握相应技能。会设计有效的方案，并按照设计方案开展学习活动。掌握程序的编程方法，能在测试中不断优化迭代算法。活动中安全使用各种工具，活动后工具材料摆放工整。模拟实现求救器作品的声光信号，符合求救信号规律。作品中体现出创新意识和个性化设计。作品程序编写规范，代码运用恰当。能够完成作品制作，功能完善，作品运行效果好填写说明：请将★涂上颜色，★表示合格，★★表示良好，★★★表示优秀。一键报警系统是一个复杂的系统，它是由前端硬件设备+后端服务器和平台组成的一个联网报警系统，通过声、光控技术，整合输入、输出、控制系统实现与报警主机的信号交互，从而有效应对突发紧急事件。1.通过本节课的学习，你有哪些收获?2.本节课你还有哪些困惑?【检测与作业】常见的一键报警器通常在白天比较醒目，可以在紧急情况下起到报警的作用。但是到了夜晚，如果出现紧急情况，可能会出现报警装置不醒目，进而延误报警最佳时机的情况。请利用掌控板模拟设计出一款具有夜晚闪烁发光功能的一键报警装置，解决常规报警装置夜晚难以发现的缺憾。【学后反思】1.用自己喜欢的方法简单梳理总结本节课的知识点和解决问题的方法。2.分享自己的学习经验或在学习过程中遇到的困惑。第二单元逻辑与运算第1课制作电子班牌——认识“开关量”【课标要求】1.通过实例感受万物互联的场景，知道物联网与互联网的异同，认识到物联网的普及对学习和生活的影响。通过对身边真实应用场景中物联网的分析，认识物联网实现万物互联的基本原理。2.通过简易物联系统的设计与搭建，探索物联网中数据采集、处理、反馈控制等基本功能，体验物联网、大数据及人工智能的关系。自觉遵守物联网实验的操3.了解身边的物联设备及其对塑造网络虚拟身份的作用，有意识地保护个人隐私，进行安全防护。了解物联网中发展自主可控技术的意义，了解自主可控生态体系对我国国家安全的重要作用。1.认识掌控板显示屏、触摸传感器，初步了解掌控板显示信息的工作原理，掌握显示图文信息的方法与技能，初步感知开关量的概念。2.通过“心情灯”作品的探究与设计，体会触摸传感器以及逻辑运算在控制系统中的作用。3.通过制作电子班牌、心情灯作品，提高集体荣誉感、主动参与意识，养成积极向上的美好品【教学难点】通过制作电子班牌、心情灯作品，提高集体荣誉感、主动参与意识，养成积极向上的美好品质，感受信息科技同日常学习与生活的紧密联系【评价任务】2.活动二：显示文字和图片信息。(检测目标1)实践任务：通过制作电子班牌、心情灯作品，感受信息科技同学习与生活的紧密联系。(检测目标2、3)【学习过程】一、创设情境，激趣导入电子班牌以云平台为基础，结合互联、物联系统实施校园管理，是一个为学生和老师提供新颖的师生交流及校园服务的平台，可以通过点击相应功能菜单实现不同的信息查询。掌控板上集成了显示屏和触摸按键，让我们以掌控板为例，探究电子班牌的奥秘吧。揭示课题：《制作电子班牌》掌控板OLED显示屏坐标分布显示屏掌控板P、Y、T、H,O、N触摸活动一：认识掌控板显示屏和触摸键任务要求：借助图片认识显示屏和触摸按键，并借助“加油站”知道什么是开关量。掌控板集成1.3英寸OLED显示屏，分辨率为128x64,可显示文字及图片。屏幕上有坐标系，坐标原点(0,0)为左2.认识触摸按键在Mind+编辑器中调用“板载传感器”模块下“触摸按键P被接通”代码。通过“说”代码块可以实时查看传感器的状态返回值。在掌控板正面金手指处集成了6个触摸按键，依次为P、Y、在Mind+编辑器中调用“板载传感器”模块下“触摸按键P被接通”代码。通过“说”代码块可以实时查看传感器的状态返回值。加油站当触摸时返回值为加油站当触摸时返回值为true(真),非触摸时返回值为false(假)。false用0表示。像这种只有0或1的量就是开关量。开关量是指控制系统的量只有两种状态，如开关的导通和断开、继电器的闭合和打开、电磁阀的通和断等。我们可以用掌控板模拟设计电子班牌，通过不同的触摸按键，触发不同的显示信息。任务要求：通过在Mind+编辑器中编辑代码，实现触摸按键后，在显示屏上显示不1.显示文字信息：“班风、学风”通过触摸按键，在显示屏上显示不同的信息，要用到逻辑判断，它的算法流程图是什么样子?做一做：六(一)班班风：自律自强互助六(一)班班风：自律自强互助学风：静心勤奋坚持读一读：注意，文本也有坐标原点，汉字的字体高度约为16像素点，宽度约为12像素点，可以将文本看成一个长方形，是是显示“班风学风”对应文字在屏幕上的横向位置否对应文字在屏幕上的纵向位置显示"班徽"文本的坐标原点(0,0)也在文本的左上角。因此，通过坐标来调整文字的位置时，实际调整的是文本左上角的顶点位置。2.显示图片信息：“班徽”任务要求：通过在Mind+编辑器中编辑代码，实现触摸按键后，在显示屏上显示图片信息。添加控制模块中的条件判断代码和板载传感器中触摸按键接通代码，控制不同的显示内容。显示班徽图片要用到“屏幕显示”模块下“屏幕显示图片”代码。若让图片居中显示，它的坐标该如何设置?标该如何设置?完善程序，测试效果：加油站由完善程序，测试效果：加油站由于OLED显示屏分辨率为128×64,我们在设置图像尺寸时一定要根据图像尺寸按比例设置。电子班牌参考代码1.初步了解掌控板显示信息的工作原理。2.掌握显示图文信息的方法与技能。三、实践创新，学以致用【项目要求】请用触摸按键设计出具有如下功能的多彩心情灯；图案图案PHYOTN无(关灯)2.搭建与编程触摸交互“表情”部分参考代码成熟稳定的程序除了需要严谨的程序设计，还需要进行不断的调试和完善。在调试中，请将发现的问题进行归类分析，找出问题出现的位置和原因，有针对性地进行程序改良和优化。师巡视指导，小组合作完成项目。 活动过程记录表问题出现的原园2.方案评价：师生根据实践标准进行互评。3.请根据本节课的学习情况，对自己的学习过程和学习成果进行评价。根据小组分工，能积极地参与探究活动，主动学习相关知识，掌握相应技能。会设计有效的方案，并按照设计方案开展学习活动。掌握程序的编程方法，能在测试中不断优化迭代算法。活动中安全使用各种工具，活动后工具材料摆放工整。能够完成“心情灯”作品制作，功能完善，作品运行效果好。作品中体现出创新意识和个性化设计。作品程序编写规范，代码运用恰当。“心情灯”作品交互性好、美观大方。填写说明：请将★涂上颜色，★表示合格，★★表示良好，★生活中有形形色色的按键开关，如按压按键、触摸按键等，它们可以控制电子设备的开启和关闭，如按压按键可以控制灯的开关，触摸按键可以控制电子产品(如智能手机)的屏幕切换显示不同的内客等。1.你从这节课中获得了哪些知识?请梳理一下吧。【检测与作业】1.用自己喜欢的方法简单梳理总结本节课的知识点和解决问题的方法。2.分享自己的学习经验或在学习过程中遇到的困惑。第2课时音量调节器学历案认识“连续量”1.单元主题：逻辑与运算。围绕“控制系统中的数据类型(连续量、开关量)及逻辑运算(非、与、或)”展开，核心是理解数据在控制中的作用，掌握逻辑运算规则并应用于实际控制系统分析。控制系统中的数据分为连续量(如温度、声音、光照)和开关量(如开/关、真/假),二者通过阈值实现转换。逻辑运算(非、与、或)是控制系统决策的核心，决定设备状态的切换规则(如“同时满足两个条件才工作”“满足任一条件即可工作”)。数据运算的合理性直接影响控制系统的效率与准确性，是智能设备实现自动化的基础。2.建议大情境：创设"校园智能设备控制师”项目。以“担任校园智能设备控制师，优化校园中的电子班牌、声光感应灯、计步器、姿势矫正器等设备的控制逻辑”为贯穿情境：从识别设备中的连续量与开关量，到分析阈值对数据转换的作用，再到运用逻辑运算优化控制规则，最终形成“数据识别一逻辑分析一控制优化”的完整能力链。【课标要求】信息意识：针对简单问题，确定解决问题的需求和数据源，主动获取，筛选、分析数据，解决问题。语言、流程图等方式描述算法。知道解决同一问题可能2.对于给定的任务，能将其分解为一系列的实施步骤，使用顺序、分3.在问题解决过程中，能将问题分解为可处理的子问题，了解反馈对系统优化的作用。数字化学习与创新：1.能寻找生活中的过程与控制场景。能设计用计信息社会责任：了解算法的优势，认识到算法对解决生活和学习中的【学习目标】1.通过分析生活实例(过程),了解连续量的特点及表现形式，能举例说明生活中的连续量；2.掌握获取旋转式电位器和声音传感器的模拟量的方法；学会使用映射模块转换模拟量。3.通过设计搭建音量调节器，提高过程与控制系统设计能力。增强保护听力的意识并感受系统设计给生活带来的便利。【评价任务】任务1:认识连续量。能说出2个连续量(如温度、声音)并描述其“连续变化”的特征(表现)(对应目标1)任务2:认识模拟传感器。能读取声音传感器数值(对应目标2)任务3:制做音量调节器，控制声音的播放和音量。(对应目标3)【教学重点】掌握获取旋转式电位器和声音传感器的模拟量的方法；学会使用映射模块转换模拟量。【教学难点】通过设计搭建音量调节器，提高过程与控制系统设计能力。【学习过程】观看与音量调节相关的视频，如电影或音乐的片段，思考：“大家平时是如何调节音量的?有没有想过，如果用编程的方式来实现音量调节会是什么样子?”读一读连续量又叫“模拟量”,是指控制系统量的大小是一个在一定范围内变化的连续数值。例如：量都是模拟量。控制器的输入可能是连续量，如温度、湿度、亮度等，也可能是开关量，如开/关、有/无、亮/灭等。控制器输出的控制量同样可能是连续量，也可能是开关量。模拟信号不像数字信号只有1或任意瞬问呈现为任意数值的信号。模拟信号【评价任务】对生活中连续量的描述，评估能否准确识别连续变化的特征。2.感受生活中的连续量议一议：冰箱、加湿器和电饭煲等家用电器的输入量是开关量还是连续量?组织体验活动：(1)慢慢拉动窗帘，观察室内光照变化；(2)用不同力度吹薄纸片，观察晃动幅度。思考：这两个过程中，什么量在连续变化?度连续变化。”展示水表、温度计、车速表示意图，引导分析其中的连续续变化的。”【设计意图】通过多感官体验，强化对生活中连续量的认知。探究二：认识模拟传感器：旋转式电位器和声音传感器控制器通过传感器感知外部的世界，获取有用的信息，传感器是能够从被检测的对象中提取出有用信息并转化为电信号的器件，它由敏感元件和部分测量电路构成。硬件与滑阻元电阻线与1.认识旋转式电位器(如果缺乏读一读：旋转式电位器由电阻体动系统组成。滑动器沿着环形电件滑动而改变电阻的阻值，随着值的变化输出电信号。连一连：尝试使用扩展板、杜邦旋转式电位器连接组成简易实验。心板的功能和引脚数量，通常具有和掌控板一样的引脚布局。G旋转式电位器连线示意图测一测：掌控板的模拟输入通道具有12位分辨率，可以获得模拟读数范围为0——4095。借助量角器测量旋钮的旋转角度，观察屏幕返回值，将实验观察的读取模拟引脚PO·旋钮的角度返回的数值02.认识声音传感器(评价任务2)读一读：声音传感器是一种可以将声音信号转换为电信号的设备。内筒，声波使话筒内的薄膜振动，导致电容变化，反馈的电压值表示声音的测一测：播放音频或发出不同的声响，观察屏幕返回值，将实验观察的结果记录在下表中：发出声响返回的数值拍手说话敲桌子播放音频探究三：制做音量调节器(评价任务3)如何制作音量调节器，使用旋转式电位器来控制音量呢?让我们一起探究一下。项目负责人项目成员描述功能输入参数所需硬件步骤及分工项目步骤项目分工做一做：切换到Mind+的声音标签，在声音库“可循环”类目中选择“庆祝”声音。创建两段代码分别控制声音的播放和音量。调整音量的参数，听一听声音大小的变化。议一议：旋钮角度为0°时模拟量为4095;旋钮角度为270°时模拟量为0。控制可以直接使用控制音量吗?试一试：“映射”模块可以将一定范围内的值转化为另一个范围内的值。使用映射代码块，可以将旋转式电位器的数值转换为对应的音量数值。这样改变旋钮的角度的同时就可以改变音量的大小了。一点通一点通映射函数可以将一个数字区数据源(要映射的传感器)据源数标值数值范围值范围练一练：为了更直观地显示旋钮的状态，我们可以制作旋钮交互动画。使用后在背景中绘制360°刻度环。通过编程控制角色指针和旋转式电位器的旋钮角度朝旋转式电位器模拟量角色面向的方向绘制流程图程序能否正常运行，功能是否能够实现，还需要对所写程序不断地测试与验证。在这个过程中出现了哪些问题，又是怎样解决的呢?请记录下来 运行中出现的问题问题出现的原因学习过程共享信息和资源能熟练地利用硬件搭建过程与控制模拟系统能对问题正确抽象、分析并建模，反思、优化解决方案；创造性地解决问题学习成果硬件选择合适，线路连接无误算法设计合理，程序编写正确系统测试无误，能实现预设功能填表说明：请将☆涂上颜色，★表示合格，★★表示良好，★★★表五、总结反思，拓展延伸2.拓展延伸：连续量是持续变化的数据(如声音、温度),阈值是控制系统的判断标准，通过阈值可将连续量转换为“是/否”的状态，实现自动控制。【检测与作业】1.说出2个连续量(如声音、温度)并描述其连续变化的特点。2.能准确找出“噪声65dB报警、水温100℃断电”中的阈值。4.调整编写好的程序中的阈值并观察结果变化。阅览室需要安静的环境才适合读书，请你使用掌控板集成的OLED屏和声音传感器设计制作一个实时检测环境噪音的噪音检测仪，将噪音情况通过在OLED屏上绘制长条的形式显示出来。(1)使用声音传感器获取环境声音的模拟量。(2)利用映射模块转换声音的模拟量为矩形宽度值。(3)在液晶显示器上画出对应长度的矩形。【学后反思】1.我今天学到了什么?2.我还想知道什么?第3课时光控灯学历案将“连续量”变换为“开关量”【课标要求】信息意识：针对简单问题，确定解决问题的需求和数据源，主动获取，筛选、分析数据，解决问题。计算思维：1.通过生活中的实例，了解算法的特征和效率。能用自然语言、流程图等方式描述算法。知道解决同一问题可能会有多种方法，认2.对于给定的任务，能将其分解为一系列的实施步骤，使用顺序、分3.在问题解决过程中，能将问题分解为可处理的子问题，了解反馈对系统优化的作用。数字化学习与创新：1.能寻找生活中的过程与控制场景。能设计用计2.学习作品创作过程中，利用恰当的数字设备规划方案、描述创作步骤。信息社会责任：了解算法的优势，认识到算法对解决生活和学习中的问题的重要性。【学习目标】1.知道描述光线强度的单位，能说出光线传感器的作用。2.学会利用判断语句将“连续量”变换为“开关量”的方法；能解释光控灯的工作原理。3.通过健康调光灯的设计与制作，能完成简单的光控系统的搭建与验证，提高用"连续量"变换为“开关量"的方法解决实际问题的能力。领会【评价任务】任务1:能找到光线传感器，并说出原理。(对应目标1)任务2:利用光线传感器读取环境光线值。(对应目标2)任务3:设计健康调光灯。(对应目标3)【教学重点】学会利用判断语句将“连续量”变换为“开关量”的方法；【教学难点】通过健康调光灯的设计与制作，能完成简单的光控系统的搭领会算法的价值，感受系统设计给生活带来的便利【学习过程】思考：你知道灯光是怎么自动开启的吗?它们内部的工作过程是怎样光控灯利用光线传感器检测外界光信号，并将连续的光信号变换为控制灯开关的“开关量”。计算与控制计算与控制电路模块输入计算输出想一想我们的学校和家里，需不需要这种自动开启的灯呢?探究一：认识光线传感器(评价任务1)制电路所需要的数字信号呢?读一读：光线传感器(或光敏传感器),是利用光线元件将光信号转换为电议一议：1.生活中的哪些设备用到了光线传感器?2.掌控板上光线传感器的位置在哪里?光线传感器广泛应用于手机、电视、照相机、监控器、摄像头、防盗钱包等电子产品光自动控制感器的信号调整屏幕亮度；而照则是根据光线传感器的信号调整曝光度。掌控板上光线传感器在理论上可以获得的模拟读数范围为0一步测量确定。务2)光控灯是怎样利用光线传感器输出的连续光信号控制灯的开与关呢?想一想1.光线传感器采集的光线值是开关量还是连续量?2.读取环境光线值用哪个积木块能实现?光线传感器感阅到的光线强续数值，属于连续量。通过感测为开关量，即需要开灯或关灯的两种状态，从而达到控制输出的目的。做一做1.利用光线传感器测量当前环境的光线值为：2.以记录的光线值作为“参考值”,若实现“检测光线值”大于等于“参考值”关灯，“检测光线3.编写程序，实现上述开关灯想一想程序运行过程中灯为什么会有频闪现象?该怎么解决呢?“读取环境光强度”积木块若检测当前的环境光线值约为370,并将其作为“参考值”,当环境光线值在参考值附近上下浮动时，由于信号的不稳定，灯就会出现频闪现象。利用延迟电路延长开灯时间，可以降低或消测一测：确定某个场景，模拟需开关灯的亮度环境，同时用照度计(或手机App)和光线传感器测量光线以下是一些常见场景的照度值够法带环填光强度×60么热厅场景为照度值光线传感器检测值需开灯需关灯大于()1x探究三：设计健康调光灯(评价任务3)项目分析平。请组建研究项目小组，利用掌控板设计一款调光灯，功能要求为：用计算与控制电路模块不同数量LED灯亮起项目负责人项目成员描述功能3.根据参考值范围，点亮LED灯的方案为：输入参数所需硬件步骤及分工项目步骤项目分工light=光线传感器检测值屏幕显示变量light的值是否是否是否2号灯关闭0-2号灯打开3.测试与优化程序能否正常运行，功能是否能够实现，还需要对所写程序不断地测试与验证。在这个过程中出现了哪些问题，又是怎样解决的呢?请记录下来吧。 活动过程记录表运行中出现的问题问题出现的原因评价项目学习过程能积极、愉悦地投入到项目活动中，参与过程注意力集中能熟练地利用硬件搭建过程与控制模拟系统能对问题正确抽象、分析并建模；能反思、优化解决方案学习成果硬件选择合适，线路连接无误算法设计合理，程序编写正确系统测试无误，能实现预设功能填表说明：请将☆涂上颜色，★表示合格，★★表示良好，★★★表五、总结反思，拓展延伸1.总结归纳：通过本节课的学习，你有哪些收获呢?2.拓展延伸：控制系统的工作遵循“输入一计算一输出”模式，输入是信号来源，计算是处理核心，输出是最终结果；我们可以通过绘制示意图清晰描述这【检测与作业】作业：(可以考虑将2、3课的内容合并为这一个项目)声光控灯常被安装在楼道里，光线暗时，只要在灯的附近发出声响，灯就会亮起；光线强时，即使声音再大，灯也不会亮。请组建项目研究小组，利用掌控板设计并制作一款声光控灯。光线<预设值光线<预设值电路灯灭关闭开关导通灯亮延时【学后反思】1.我今天学到了什么?2.我还想知道什么?——逻辑运算【课标要求】1.信息科技课程总目标中要求：“体验过程与控制的场景，验证解决问题的过程，初步具备应用信息科技解决问题的能力”,“能采用计算机科学领域的思想方法界定问题、分析问题、组织数据、指定问题解决方案，2.在第三学段(5-6年级)数字化学习与创新目标中要求："能利用在控制的方案，并在实验系统中通过编程等手段加以验证。”3.在第三学段“过程与控制”模块中要求：“通过分析典型应用场景，了解计算机可用于实现过程与控制，能在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计”。【学习目标】1.在对健康计步器案例的探究中，了解板载六轴传感器功能，理解“与”“或”“非”3种基本逻辑运算的含义，知道逻辑运算规则。2.通过设计制作摔倒报警器，能够从板载六轴传感器中选择合适的参数解决问题，提高逻辑抽象能力及编程验证能力。3.通过逻辑运算的主题探究，养成尊老爱老、关爱老人的优良品质，探究一：认识六轴传感器、逻辑判断与运算(指向学习目标1)探究二：编程验证健康计步器效果(指向学习目标1)实践任务：模拟制作摔倒报警器(指向学习目标2、3)【教学重点】通过设计制作摔倒报警器，能够从板载六轴传感器中选择合【教学难点】通过逻辑运算的主题探究，养成尊老爱老、关爱老人的【学习过程】板载六轴传感器位于掌控板的背面，由三轴加速度计和陀螺仪构成。通过六轴传感器，可以获取掌控板自身的运动状态，比如前/后倾斜、左/右倾斜、摇晃、加速、减速等，甚至还可以用它来检测自由落体运动。*认识编程环境计步器一般在室外使用，因此我们将学习使用Mind+中的掌控板，与实时模式不同，右侧编程语言选择MicroPython。脚本编写完成后，点击“运行”将程序成功上传至主控板即可。*编程获取加速度强度值当人体处于运动状态时，会带动掌控板晃动，其中变化最明显的就是加速度的强度值。因此，我们将通过观测加速度强度值的变化来判断人体的运动状态。从Mind+中找读服加源度的佻(mg)X到积木块，尝试使用控制台输出六轴传感器的强度值。手握掌控板运动，观察控制台强度值的变化并填入下列表格中。状态参考值值的变化并填入下列表格中。状态参考值实测值静止时约1000缓慢运动约1500剧烈运动约25002.逻辑判断与运算根据对加速度强度值的分析，我们发现，当强度值大于1500时最能体两个条件有什么逻辑关系，是怎样进行逻辑运算的呢?让我们通过下面的学习一探究竟。逻辑运算是数字符号化的逻辑推演法，用等式表示判断，把推理看作等式的变换。逻辑运算一般有与、或、非3种基本逻辑运算。生活中哪些地方用到了逻辑运算?加入按键后，开始计步的条件为：“按下按键A后”且“强度值>1500”时，此时同时满足两个条件，是逻辑运做多选题时，得分有不同的评判标准，请依据下列标准分析列表中逻辑运准，请依据下列标准分析列表中逻辑运只要选对一个就得分只要选对一个就得分(1)健康计步器加入按键后，开始计步的条件是什么?(2)此时的条件符合逻辑运算的哪种基本逻辑运算，其运算规则如或(Or):两个条件中，只非(Not):取反之意。对真个关系?逻辑运算需要遵循特定运算规则，下表中，“1”表示条件成立，下表中，“1”表示条件成立，“0”表示条件不成立，请根据逻辑运算规则计算黄灯亮的结果。红灯倒计时绿灯倒计时结束100100(1代表成立，0代表不成立)强度>1500被按下开始计步111100010000探究一评价标准评价维度知与应用能准确说出六轴传感器的知道掌控板有六轴传感器，能说出1-2种它能检测的运动状态。对六轴传感器的一点通一点通能准确判断题目中的逻辑理解逻辑运算的基本知道了六轴传感器的原理，理清了计步开始的条件后，我们就可以通过编程来验证它的效果。与ArduinoC模式的变量不同，MicroPython模式创建变量时不再声明此变量的数据类型，而是通过赋值时的数据类型界定该变量的类型。(1)新建全局变量“按键标识”,当A键按下赋值为真，当B键按下赋值为假，用来记录A、B键按下的状态。(2)新建变量“步数”,赋值为0。2.编程验证尝试补全下列流程图中的逻辑判断部分，并编程验证。绿灯闪烁步数+1探究二评价标准评价维度与应用能独立、正确创建按键标能在老师/示例代码帮助下创建两个变量，基本理错误。操作能根据流程图独立或微验证计步器基本功能。误，上传失败或近年来，老人居家安全受到了人们的广泛关注。老人若因意外摔倒却没得到及时的救助，就有可能会引发严重后果。摔倒报警器是一款能够检测人体状态，在人体摔倒或即将摔倒时发出警报，提醒人们及时施救的设备。让我们一起使用掌控板来完成这个项目吧。蜂呜器警示控制器六轴传感器控制器倾斜角是六轴传感器中一个重要的参数。以掌控板垂直携带为例，当人体摔倒时，掌控板X轴的倾斜角会根据人体倾倒的方向发生变化。请根2.搭建与编程制作倾斜方向实测值前后左右逻辑运算关系请选择：与口或口非口条件1条件2人体即将摔倒111001003.测试与优化程序能否正常运行，功能是否能够实现，还需要我们对所写程序不断地测试与验证。在这个过程中，出现了哪些问题，是怎样解决的呢?请记录 问题出现的原因在紧张繁忙的项目活动中，相信你们利用所学知识已经成功制作出摔倒报警器，相信你们的爱心一定会给他们带来评价项目学习过程项目分工明确，成员合作密切熟练应用六轴传感器，准确使用逻辑运算学习成果程序完整，测试验证无误作品丰富，有创新点1.总结归纳：通过本节课的学习，你有哪些收获呢?2.拓展延伸：想一想，在设计报警器时，你是如何选择传感器参数并用逻辑运算解决问题的?下次遇到类似问题，你能更快地找到关键条件吗?生活中还有哪些场景可以应用类似的传感器和逻辑判断?比如设计一个提醒老人按时吃药的装置?(引导联系实际)指南针作为人们生活中用来确定方向的重要工具，主要是利用地球的磁场来指示方向。掌控板内置了地磁传感器，能够判断当前磁场环境，给出指南针方向。课后，请使用掌控板以及Mind+中的指南针方向等积木块模拟制作一个方向指示器吧。地磁传地磁传感器控制器显示屏【学后反思】1.我今天学到了什么?2.我还想知道什么?第5课姿势矫正器——阈值判断【课标要求】1.信息科技课程总目标中要求：“体验过程与控制的场景，验证解决问题的过程，初步具备应用信息科技解决问题的能力”,"能采用计算机2.在第三学段(5-6年级)数字化学习与创新目标中要求：“能利用在控制的方案，并在实验系统中通过编程等手段加以验证。”3.在第三学段“过程与控制”模块中要求：“通过分析典型应用场景，了解计算机可用于实现过程与控制，能在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计”。【学习目标】1.在对姿势矫正器的探究中认识超声波传感器并了解其工作原理，理2.通过智能小夜灯的设计与制作，能够编程获取超声波传感器返回值并进行阈值判断，能够依据阈值通过编程合理变更任务。3.通过对阈值主题的探究，养成运用阈值判断解决生活问题的意识，感受系统控制的优势。【评价任务】探究一：认识超声波传感器(指向学习目标1)探究二：认识阈值(指向学习目标1)探究三：编程验证姿势矫正器效果(指向学习目标1、3)实践任务：设计制作一款智能小夜灯(指向学习目标2、3)【教学重点】通过智能小夜灯的设计与制作，能够编程获取超声波传感器返回值并进行阈值判断，能够依据阈值通过编程合理变更任务【教学难点】通过对阈值主题的探究，养成运用阈值判断解决生活问题的意识，感受系统控制的优势。【学习过程】姿势矫正设备能够实时探测人体姿态，通过与控制器中既定阈值比对作出判断，并根据结果发出警示，提醒青少超声波传感器是一种电子设备，它有两只“眼睛”:一只“眼睛”(T)可以发射超声波，而另一只“眼睛”(R)可以接收遇到障碍物反射回来的超声波。超声波传感器的原理源于蝙蝠夜间导航原理，能够实现侦测、探伤、遥控等功能。超声波传感器是怎么样测量距离的?2.连接线路安装姿势矫正器外壳，将掌控板插入扩展板，使用杜邦线将超声波传感器上的引脚与扩展板对应针脚连接。声测射声测射线路连接过程中会遇到哪些困难?3.获取超声波传感器返回值加油站加油站(2)找到下列积木块，编程获取超声波传感器返回值。的实际距离。C04若声效初舶化名称(kasr4TrieP0-hePI-能准确解释超声波传感器测能说出超声波传感器通过发射和接收声音测距。能独立、正确连接超声波传感连接线路遇到较大困与操作器线路，成功安装硬件。成线路连接和硬件安装。难。或硬件安装未完成。实践能独立添加模块、找到正确积返回值。未能成功添加模块、找到积木块，或程序运行后无法获取有效数据。为了预防近视，读写时我们应当做到头正肩平，眼睛与书本保持30~40厘米之间的适宜距离。因此，设计姿势矫正器时，我们首先需要确定阈值，当超声波传感器测量值达到或超过这个阈值，姿势矫正器会发出警示音提醒使用者矫正坐姿。1.什么是阈值阈值是能够使一个效应产生的最低将姿势矫正器放置于书本一侧，一点通一点通常用HC-SR04超声波传感器的探测距离范围是2cm~600cm。根据以下两个位置测量超声波传感状态参考值实测值一臂距离低头2.阈值判断对于以上两个状态，姿势矫正器可能会发出什么样的警示?根据距离阈值做出判断，并给出对应的动作。根据阈值产生的效应则是当输阈值判断显示屏无任何声响评价维度优秀()念与应用能用自己的话解释阈值，并正确举出至少1知道阈值是“临界值”,能说出1个生活例子(可能不够贴切)。活或矫正器场景，阈值测定与判断实践能独立、准确测量两个在老师/同学帮助下完成测量并确定阈值，测量数据明显错误或无法确定阈值，了解了超声波传感器，知道了阈值的概念，请补全下列流程图，并编n暴半进速夜间光线较暗，家人起床时难免会发生磕绊。智能小夜灯作为一种夜间照明设备，能够在黑夜提供照明，方便人的生活。它通过超声波传感器探测与人体的距离，结合当前光线值，确定阈值并进行判断，从而决定开启或关闭灯光。请为自己的家人设计制作一款智能小夜灯吧。智能小夜灯示意图超声波传感器1.项目分析与方案确定虽然夜间环境黑暗，但起床时人们都有一个下床的动作，只有光线较暗且距离值低时才会开启灯光。整个过程中，智能小夜灯的控制器不断将探测到的距离值和光线值与二者的目标阈值比对并进行逻辑运算，最终确定是否开灯。请依据上述分析，完成项目的方案设计。2.搭建与编程制作(1)硬件连接与搭建。(2)阈值获取与判断。(3)流程图设计与编程。3.测试与验证程序能否正常运行，功能是否能够实现，还需要我们对所写程序不断地测试与验证。在这个过程中，出现了哪些问题，又是怎样解决的呢?请记录下来吧。 问题出现的原因通过紧张繁忙的项目活动，相信你们都利用所学知识已经为家人们成功点亮了智能小夜灯。现在，请根据以下评价标准，对自己以及本次项目评价项目学习过程分工明确，协作密切能够恰当使用超声波传感器获取阈值并作出合理判断程序完整，测试验证无误系统搭建正确，线路连接工整学习成果实现智能小夜灯功能和要求1.总结归纳：通过本节课的学习，你有哪些收获呢?声波+阈值判断”来自动控制?(比如：感应水龙头、自动门、停车雷达?)校园是我们快乐学习的地方，但这里也有一些危险区域，如未安装防护栏的高层窗户、松动的围栏以及顶楼露台等。危险区域警报器能够通过超声波传感器探测人体距离，对靠近该区域的人及时发出警报，从而避免危险事故的发生。课后，请尝试使用掌控板为校园内的危险区域制作危危险区域警报器示意图危险区域警报器控制原理图【学后反思】1.我今天学到了什么?2.我还想知道什么?第三单元反馈与优化第1课智能闸机门——认识开环控制系统【课题与课时】课时：1课时【课标要求】(3)通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用。【学习目标】1.了解舵机的工作原理及控制方法，掌握开环控制系统的工作过程与2.通过智能闸机门的设计制作，能够完成简单的开环控制系统的搭建3.通过探究学习，体验智能化设备的设计过程，感受开环控制系统为【评价任务】任务1:认识舵机。(检测目标1)任务2:控制舵机转动。(检测目标2)任务3:认识开环控制系统。(检测目标3)【教学重点】通过智能闸机门的设计制作，能够完成简单的开环控制系统的搭建与验证，实现自动控制功能，提升运用开环控制系统的原理解决问【教学难点】通过探究学习，体验智能化设备的设计过程，感受开环控制【学习过程】智能闸机门通过传感器探测是否有车辆靠近门口，自动控制起落杆起落，从而达到自动开关门的效果，为人们带来了便利。闸机门传感器配置的位置、数量、种类以及控制程序的设计都直接影响到闸机门的智能化程度。有的可以完全做到无人值守有的还需要人工干预，甚至有的会因为车辆没有在规定时间内通过而被落下读一读ea王限加油站舵机的主要原理是接收器接收信号发给舵机驱动马达转动，带动舵机浆的转动。位置发绿舵机内部结构伺服系统又称随动系统，是ea王限加油站舵机的主要原理是接收器接收信号发给舵机驱动马达转动，带动舵机浆的转动。位置发绿舵机内部结构伺服系统又称随动系统，是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或是电源正极线，为舵机供电；棕色是接地线；橙色是信号线，用于传递舵机控制信号。舵机的工作原理是怎样的?舵机的3种颜色的导线功能是什么?1知道舵机的分类2理解舵机的工作原理3知道舵机的内部结构能够自主完成“★★★”,利用学历案和微课完成“★★”,在他人帮助下完成“★编写程序实现舵机从0角度转动到90角度。1.在Mind+软件中使用舵机需要选择“扩展”中“执行器”下的“舵机模块”,调出"执行2.控制舵机的转动角度，需要调用“执行器”模块中的“设置舵机角度为”代码。执行器扩展G电源负机V红色线D数字接口将轮机连接到掌控板扩展极的舵机的作用商度为0-180,也就是舵机粱可以在作用角度内的G电源负极V红色线电源正极D数字接口将舵机连接到掌控板扩展植的P8引脚上。舵机的作用角度为0~180°,也就是驼机梁可以在作用角度内的任意某个角度卡死不动。控制舱机从0角度转动90角度的参考代码3.编写程序控制舵机从0角度转动到90角度。1能将舵机连接到掌控板扩展板上2能编写程序实现舵机从0角度转动到90角度。能够自主完成“★★★”,利用学历案完成“★★”,在他人帮助加油站加油站开环控制系统在生活中常用开环控制系统在生活中常用请用自然语言描述智能闸机门的工间控制活动就已结束，灯的亮灭对按开议一议请举出日常生活中所见到的开环控制系统。在智能闸机门的起落杆控制过程中，设定超声波测距传感器检测距离的阈值，检测周围人员或车辆与起落杆的距离，并与阈值比较，如果检测距离值小于阈值，那么控制系统控制舵机的舵机浆转动至90°位置，起落杆抬起；否则，舵机浆转动0°位置，起落杆落下。请结合本节课的知识学习，设计制作智能闸机门。结合开源硬件和传感器的特点，设计制作智能闸机门作品，实现起(1)制作智能闸机门的外壳。需要准备的工具和材料有：美工刀、直尺、铅笔；三层瓦楞纸，双面胶、透明胶带。使用美工刀、直尺、铅笔，根据一定尺寸将三层瓦楞纸切割成小块，使用双面胶、透明胶带粘成门禁起落杆的形状。(2)按照智能闸机门作品的设计思路及方案，组装、搭建作品。将外壳与电子元器件组装起来。作品是由掌控板、扩展板、超声波传感器、舵机等构成。本例中，超声波传感器可以连接到掌控板扩展板上的P13、P15端口上，舵机连接到掌控扩展板的P8端口上。(3)在完成硬件连接后，打开Mind+软件进行编程。超声波测距传感器检测车辆与闸机门的距离值，并根据检测的数据作出起落杆抬起或者落下的判断。当检测到的距离值小于指定阈值时，起落杆抬起，否则起落杆落下。请根据需求描述，编写程序，实现效果。流重耗组阳应03.测试与优化成熟稳定的程序需要进行不断的调试和完善。在调试中，将发现的问题进行归类分析，找出问题出现的位置和原因，有针对性地进行程序改良和优化。 活动过程记录表运行中出现的问题问题出现的原因评价项目评价标准学习过程能积极地参与探究活动学习相关知识及技能能有效地设计创新方案，善于发现问题解决问题积极参与小组内活动，提出独到见解，认真完成分工活动中安全使用各种工具，活动后工具材料摆放工整学习成果硬件选择合理，连接正确算法设计合理，验证程序编写正确系统测试无误，能实现预设功能填表说明：请将☆涂上颜色，★表示合格，★★表示良好，★★★表示优2.集体评议：对展示的方案提出自己的见解与疑问以及修改意见。智能闸机门通过超声波传感器探测并判断距离，从而控制舵机转动实现对闸机门起落杆的智能控制。你通过这节课获得了哪些知识?请梳理一【教学板书】第1课智能闸机门——认识开环控制系统控制舵机转动【检测与作业】1、描述舵机的工作原理。2、完成开环控制系统结构框图【课后实践活动】检测人与垃圾桶的距离控制器给执行器发送控制指令——认识闭环控制系统【课题与课时】课时：1课时【课标要求】(3)通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用。【学习目标】1.了解继电器、水位传感器的功能及工作原理，掌握闭环控制系统的工作过程与特征，理解反馈的作用是对系统进行优化或让系统达到稳态。2.通过智能水循环系统的设计与制作，能够借助水位传感器判断反馈当前水位值，控制调节水位，实现闭环控制效果，提高应用反馈优化解决3.通过探究学习，感受闭环控制系统对生活各方面的影响，体验反馈作用对保证系统稳态与优化的重要性。【评价任务】任务1:认识并控制继电器和直流潜水泵。(检测目标1)任务2:认识水位传感器。(检测目标2)任务3:认识反馈与闭环控制系统。(检测目标3)【教学重点】通过智能水循环系统的设计与制作，能够借助水位传感器判断反馈当前水位值，控制调节水位，实现闭环控制效果，提高应用反馈优化解决问题的能力【教学难点】通过探究学习，感受闭环控制系系统稳态与优化的重要性【学习过程】反馈回路蓄能式水电站又称抽水蓄能电站，是一种特殊的水力发站拥有上、下两个水库，两个水库互通，水流双向运行，有-、下游水量分布调节能力。本节课，我们来探讨智能水循环调节水位的功能，探究闭环控制系统的工作原理，了解反馈在控制系统的作用，搭建相关硬件并编程验证，体验闭环控制系统给人们的生活带来的便利。下水库的水抽存到上水库中，到电力系统的高峰负荷时，再将蓄能水电站的水库模拟成有高低落差的两个水箱，把低处水箱的水通过水泵抽到高处水箱里，同时让高处水箱的水自然流向低处。系统通过检测高处水箱的水位来控制低处水箱中水泵的运行和停止，从而实现智能水循环效果。任务一.任务一.认识并控制继电器和直流潜水泵对用电设备的控制，最常用的措施是断开或者接通电路。使用开关可以断开或接通电路，继电器也可以对掌控板的引脚可以输出高、低电平,但不能改变引脚的输出电流。每个引脚输出的电流为0~40mA。对于一些大功率的外部设备来说，需要使用一些特殊的模块才能驱动。开源硬件中常用的驱动模块有继电器、电机驱动继电器有什么作用?继电器是一种弱电驱动强电的继电器是一种弱电驱动强电的准确地接通或断开电路，实现自动控制或保护用电设备。端COM).其他两个触点是静触一个静触点断开(常开NO).与另一个静触点闭合(常闭NC);微型直流潜水泵使用2节5号怎样将微型直流潜水泵与继电器正确连接到控制系统中?将继电器、微型潜水泵连接到掌控扩展板中，继电器控制引脚与掌控扩展板P13引脚相连，通过按键A和B控制P13引脚的高低电平状态，观察水泵的工作情况。连接示意图设置数字引啤设置数字引啤P13·黎出宫电平上序号引脚状态继电器指示灯水泵工作情况12高电平温馨提示：不同的继电器控制信号的电压和接线方法各不相同。1知道继电器的作用2能够正确把微型直流潜水泵与继电器连接到控制系统中任务二认识水位传感黑水位传感器是一种用于测量水位高度的传感器，检测水位变化，根据变化控制水位。水位传感器可以应用于水库、河流等水体环境，根据水位变化来自动控制水位，以确保安全运行。认识掌控板P3引脚。掌控板上方的两个螺丝孔，是一个阻性输入接口，它除了做固定的孔位以外，还能测量两端的电阻大小。P3引脚内部焊接了上拉电阻，我们可以直接制作简易的传感器而不用担心负载。光敏电阻、热敏电阻、压力电阻都是常用的阻性传感器。制作水位传感器用到哪些材料?如何将自制水位传感器与掌控板相连，起到检测水位变化的作用?试一试制水泵供水，记录水位在低、中、高加油站加油站制作水位传感器：将两根杜邦线(绿、黑各一条)一端剪开粗的铁棍分别与杜邦线连接固定好。然后把绿色杜邦线插入P3引脚，黑色杜邦线插入GND引脚。打开Mind+软件，在掌控板模块中找到“读取模拟引脚”代码，嵌入屏幕显示模块中，查看自制水位传感的位置返回的数值。为了观察方便可以在水罐上做上(高水位、中水位、低水位)标记。序号时间121能制作水位传感器2能正确编写程序任务三认识反慵与闭环控制系统闭环控制系统是控制系统的一种类型，与开环控制系统相对。是基于反馈原理建立的自动控制系统，即可以将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统，又被称为反馈控制系统。闭环控制系统结构框图智能水循环系统的工作过程水泵能够改变箱内水住，水位传感器检测水位信号影响控制器的输入，控制器根据阔值判断当前水位决定继电器的接通与断开，控制水泵是否工作，从而拉制并保证箱内水位满足设定水位。由此可见。水位传感器将箱内水位值反馈给控制系统，控制系统根据水位的变化自动调整控制状态，以达到调节稳定水位的目的。智能水循环系统属流智能水循环系统结构框图请用自然语言描述智能水循环系统的工作流程。生活中还有哪些设备运用了闭环控制系统?加油站加油站生活中，电冰箱、空调、热水器、电烤箱等家用电器的温度控制原理是闭环控制。能对输出量进行检测，将检测信号反馈到输入端进行比较，再将比较的结果施加于系统进能对输出量进行检测，将检测信号反馈到输入端进行比较，再将比较的结果施加于系统进行控制，可以避免系统偏离预定目标，这种控1能用自然语言描述智能水循环系统的工作流程。2掌握闭环控制系统的概念及特征智能水循环系统中，检测器可以实时监测水箱水位反馈数据。设定阈值后，当检测水箱中的水位高于或者低于阈值时，系统会控制水泵是否工作，从而实现智能化水循环。请根据本节课学习的知识设计智能水循环系统。1.项目分析与设计2.搭建与编程实现(1)按照智能水循环系统的设计思路搭建作品。本例中，可以将水位传感器连接到掌控扩展板的P3引脚上放置在上层水箱容器内，将继电器连接到掌控扩展板的P13引脚上。(2)在完成硬件连接后，打开Mind+软件进行编程。根据《观察记录表》中记录的水位值，设定水位传感器检测的水位最高值和最低值。传感器检测当前水位值，并与设定值比较；如果检测值大于设定的最高值，那么控制系统控制继电器接通电源，水泵开始工作；如果检测值小于设定的最低值，那么控制系统控制继电器断开电源，水泵停止工检测流>1800水阜停止工作智能水循环系统算法流程图参考程序代码检附值e10003.测试与优化成熟稳定的程序需要进行不断的调试和完善。在调试中，将发现的问题进行归类分析，找出问题出现的位置和原因，有针对性地进行程序 活动过程记录表问题出现的原因评价项目评价等级学习过程能积极地参与探究活动学习相关知识及技能能有效地设计创新方案，善于发现问题解决问题积极参与小组内活动，提出独到见解，认真完成分工活动中安全使用各种工具，活动后工具材料摆放工整学习成果硬件选择合理，连接正确算法设计合理，验证程序编写正确系统测试无误，能实现预设功能2.集体评议：对展示的方案提出自己的见解与疑问以及修改意3.小组参考评价意见修改方案设计。实践任务：小组内分工，明确个人任务。通过这节课的探究和体验，我们学会了使用继电器控制水泵，并设计制作了智能水循环系统，请你梳理一下本节课的收获吧。【教学板书】——认识闭环控制认识并控制继电器和直流潜水泵认识反馈与闭环控制系统【检测与作业】1、用自然语言描述智能水循环系统的工作流程。2、完成闭环控制系统结构框图抽抽入量输出量智能滴灌系统是现代农业技术进步的产物。通过智能化实时监测土壤的温度和湿度，将采集到的数据作为科学灌溉的依据，自动向作物“供水”,对作物进行精确灌溉，实现从饱和灌溉向湿润灌溉的过渡。请根据本节课学习的知识，借助掌控板、扩展板、土壤湿度传感器、继电器、水泵等设备，为班级植物角设计一个智能滴灌器，即使用土壤湿度传感器实时监测土壤湿度反馈数据。设定阈值，当监测土壤中的水低于阈值时，系统会自动打开水泵进行滴灌。当土壤中的水达到标准值时，系统会自动关闭水泵。【课题与课时】课时：1课时【课标要求】(1)了解人工智能对信息社会发展的作用，具有自主动手解决问题、选用人工智能，比较使用人工智能和不使用人工智能处理同类问题效果的【学习目标】2.通过编程搭建自动