小学综合实践活动-《喵星人的智能家》教学设计学情分析教材分析课后反思

喵星人的智能家教学目标：1过程与方法：能在教师的引导下，结合家庭生活中饲养宠物的经验，发现并提出自己感兴趣的问题。通过喵星人大调查，深入认识喵星人，获得有积极意义的价值体验。知识与技能：通过深入探讨，从平面设计、3D建模设计、拼装搭建等方面动手制作完成作品，结合计算机编程，制作智能作品，学生体验课题研究的过程与方法，提出自己的想法，形成对问题的初步解释。情感态度价值观：初步形成集体思想、组织观念，培养对动物的热爱，做到人与动物的和谐共处。围绕喵星人的生活习性、居住环境等日常生活开展活动，养成自理自立的能力、热爱动物的态度，具有积极参与学校项目活动的意愿。教学准备：学习任务单、智能物联开发板、杜邦线、红外传感器、继电器、温湿度传感器磁力片若干、雪花片若干、小木棒、胶水、卡纸、剪刀教学过程：一、回顾前知，激趣导入谈话：欢迎大家再次来到喵星人的智能家课堂。在项目前期，我们通过思维导图对喵星人的智能家进行了初步的构想。通过手绘平面图对智能家进行了初步的设计。老师看到，每个小组都运用不同的材料，不同的拼搭方式做了智能家模型。老师看到张荣轩这个小组是用冰糕棍做的，xxx用的是牛奶盒，xxx用的是磁力片，xxx用的是雪花片，xxx用的是废旧的包装盒，看到这么多漂亮的家，我们的喵星人有话对你们说，请看，喵星人来啦~播放喵星人卡卡视频画面，引出对智能家的需求。总结需求：喵星人的智能家随时能感知喵星人的信息，及时照顾喵星人的饮食起居。当它吃饭、喝水、睡觉、玩耍或生病时，“智能家”随时获知信息，第一时间为它们提供服务。二、任务驱动，探求新知：任务一：监测是否有猫咪进入，并实现定量投喂食物结合我们前面学过的知识，要完成这个任务要用到什么开源硬件？首先用到核心开发板，这相当于我们人类的大脑，来控制其他硬件，检测喵星人是否进入，红外测物传感器，实现定时定量投喂，我们用到了继电器。最后用杜邦线将传感器与核心开发板相连接。小组借助学习单，完成第一个任务。请学生展示连接步骤：红外测物传感器的VCC接电3.3v，GND接GND，OUT接信号接口PD10，ch1接信号接口PD9任务二：监测猫咪体温并发出生病警报学生小组讨论：要完成这个任务用到什么开源硬件？监测猫咪体温用到了温度传感器，发出警报用到了蜂鸣器，小组借助学习单，完成第二个任务。师巡视指导，提醒将小屋和硬件相结合！三、作品展示，师生互评：各小组介绍作品，展示智能家：配有创意说明介绍要求：作品的名称，作品功能描述，创意构思师生评价（参照三个维度）评价维度：设计作品完整性、结构合理、科学实用等具备基本功能；作品外观设计美观、新颖、富有创意；清晰表达设计意图、小组协作较好。四、回顾总结，升华思想你今天学到了什么？将本课学习内容进行总结。同学们，我们今天初步为喵星人设计了智能家模型，这些智能设备同样可以运用到我们自己的家中。播放智能家居微视频。让我们继续努力，老师期待大家可以一起创造更加智能的未来！五、课后拓展：了解自动喂食器工作原理。了解宠物医生如何救治宠物。板书设计：喵星人的智能家温湿度传感器智能物联开发板红外测温传感器学情分析学生在项目前期已经对喵星人有了一定的了解，通过思维导图、3D建模等思维工具对喵星人的家有了基本的构想并搭建了基础模型，而五年级的学生有了一定水平的信息技术素养和编程思维，有比较好的动手操作能力和丰富的想象力，团队协作意识较高。通过前期智能家视频的观摩学习，学生对于专业智能物联开发板以及传感器有了大体的认识，所以对于喵星人的智能家的搭建学生有极高的积极性。效果分析本节课尝试运用红外传感器感应喵星人的出入，运用温湿度传感器感应喵星人的提问，学生们非常感兴趣。他们急切地想获知这种智能管家的实现原理。在实验探究的过程中，小组积极协作、不断调整编写的程序、小组汇报交流，整个过程学生们乐此不疲，沉浸于知识的探究过程中。学生们积极参与、动手实践，各种奇思妙想在团队协作中得以实现，以童心审美的视角，变废为宝，借助人工智能为喵星人搭建出一个个创意十足、美观实用的“智能家”。教材分析本节课选自青岛市校园精品课程《喵星人的家》专题二内容，课程隶属于麦岛小学“情趣·绽放”课程体系的高阶创造课程。在认识硬件、传感器等所要应用的主要硬件基础上，对智能物联开发板和各种传感器等智能互联有了初步的感知。综合运用所学动手实践为喵星人搭建智能家。内容包含智能感应位置、利用程序设置多次定时、定量投喂。利用温度传感器的辐射热效应，探测器接受猫咪温度，采用多次测定，计算修订显示猫咪体温，并发出提示。学生的各种奇思妙想在团队协作中得以实现，以童心审美的视角，变废为宝，借助人工智能为喵星人搭建出创意十足、美观实用的“智能家”。“喵星人的智能家”评测记录单自主学习手册，认识电子元器件。2.小组合作探究尝试连接传感器与核心开发板。任务红外测物传感器智能物联开发板检测喵星人进入VCC3.3VGNDGNDOUTPD10定时定量喂食继电器智能物联开发板VCC3.3VGNDGNDCH1PD9监测体温发出警报温湿度传感器JP9蜂鸣器智能物联开发板VCC3.3VI/OPD2GNDGND显示数据3.5寸屏JP3课后反思本节课是在基础模型搭建好的基础上进行智能设备的装配运用。智能物连开发板较专业，在备课时我们就考虑：如何能够引入核心开发板，才能淡化学生对专业开发板的排斥认识心理，调动其兴趣，强化其探究欲望。我们在不断地检索视频材料、图文材料时发现，其实我们直接演示全景式智能家居的影像资料，不讲解背后的原理，直观欣赏、体验更能引起学生的共鸣。当我们尝试以后，发现果不其然，新时代的孩子们聚精会神专注体验，发表个人观点，大胆畅想未来生活，让我们眼前一亮。硬件知识不需要学生懂其物理原理，但正因为这样，本节课学生在任务二的制作中连接传感器与开发主板时，有个小组的温度传感器在应用的时候，烧坏了1个，是因为一个小组连线后没有做检查，直接通电，烧坏了（仔细检查发现接线接反了）。为避免类似的问题再发生，后期要强调需要反复检查接线，确定无误以后，再通电运用，避免不必要的硬件损坏。在平时运用过程中可以慢慢渗透更多的硬件知识，逐步养成学生的动手操作以及综合实践运用能力。课标分析1.价值体认：通过喵星人大调查，深入认识喵星人，获得有积极意义的价值体验。初步形成集体思想、组织观念，培养对动物的热爱，做到人与动物的和谐共处。2.问题解决：能在教师的引导下，结合家庭生活中饲养宠物的经验，发现并提出自己感兴趣的问题。通过深入探讨，从平面设计、3D建模设计、拼装搭建等方面动手制作完成作品，结合计算机编程，制作智能作品，学生体验课题研究的过程与方法，提出自己的想法，形成对问题的初步解释。3.创新思维：围绕喵星人的生活习性、居住环境等日常生活开展活动，初步养成自理自立的能力、热爱动物