《第2节 垃圾的识别》名师教案 - 第2课时

学而优教有方课题垃圾的识别（第2课时）“识别垃圾”传感器的工作原理单元二单元学科信息技术年级六年级学习目标【核心素养】信息意识：能根据解决问题的需要，认识和了解机器人。具有自主动手解决问题，掌握核心技术的意识。能合理利用信息真诚友善地进行表达。计算思维：在教师指导下，学习机器人相关知识，体验机器人对生活带来的便利。能尝试搜索、验证解决问题的过程，反思、优化解决问题的方案，并将其迁移运用与解决其他问题。将知识建构、技能培养与思维发展融入信息技术核心素养之中。数字化学习与创新：在日常学习与生活中，具有创新创造活力，能积极主动运用信息科技高效地解决问题，并进行创新活动。能根据学习需求，利用信息科技获取、加工、管理、评价、交流学习资源，开展自主学习和合作探究。信息社会责任：能理解信息科技给人们学习、生活和工作带来的各种影响，具有自我保护意识和能力；自觉遵守信息科技领域的价值观念、道德责任和行为准则，形成良好的信息道德品质，不断增强信息社会责任感。知道并遵守信息技术课堂规范，养成良好的操作计算机习惯。重点学习“识别垃圾”传感器的工作原理；了解灰度传感器的工作原理；会正确连接灰度传感器；会添加灰度传感器模块；难点会为灰度传感器编写测试程序；能通过实验检测不同颜色灰度检测数值；了解红外避障传感器工作原理、特点；能根据流程图来编写LED显示垃圾类型程序。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图教学设计一、新课导入1、情景展示。什么是传感器？你对传感器了解多少？传感器在垃圾分类中如何应用？2、揭示课题。本节课我们将学习“识别垃圾”传感器的工作原理。二、知识积累，学一学很多传感器都具有分辨颜色的功能，比如灰度传感器，下面来了解灰度传感器的工作原理。传感器先发射光线照射物体，不同颜色物体反射光线强度不同，再检测物体反射光线强度，并转换为电信号，就可以根据信号强弱来分辨颜色了。如图2-2-6所示。灰度传感器的外观多种多样，但工作原理相同。都具有发射管和接收管，发射管发出的光线一般是可见光，工作时我们可以观察到发射管发出的光线。如图2-2-7所示。1、硬件连接灰度传感器采集的数据是模拟量，只能选择一个模拟信号输入接口（A0-A5）进行连接。如图2-2-8所示。2、添加模块我们需要在Mind+中添加传感器模块，如图2-2-9所示。请打开Mind+软件，添加传感器模块。3、编写程序为灰度传感器编写测试程序，如图2-2-10所示。4、记录数据灰度传感器需要靠近检测目标，离物体表面约1-2厘米是最佳距离。如图2-2-11所示。灰度传感器对光线比较敏感，所以在进行测试时需要避免其他光线干扰。经过检测，你们小组的黑色和白色测量值的平均值是多少？5、颜色判断我们测量得到了黑、白色的灰度值以后怎么来区分两者呢？如果仅区分黑白两种颜色，可以用两者的平均值作为一条分界线。检测值在平均值以上，判断为白色，在平均值以下，判断为黑色。如图2-2-13所示。用语言描述一种策略有时非常困难，可以用流程图来表示。流程图由框图和箭头组成，可以直观表示策略的顺序和步骤，理清思路，对编写程序有很大帮助。如图2-2-14所示。下面根据流程图来编写程序。灰度传感器就像眼睛一样，机器人装上灰度传感器．就能识别不同的垃圾。情景展示：爷爷：传感器的安装位置不同，机器人工作的可靠程度也可能不同，程序一定要根据结合硬件安装方式、机械结构等情况来编写。欢欢：哪种安装方式更合理呢？爷爷：向下垂直安装更合理一些。这样可以做到尽量避免光线对传感器的干扰，还固定了传感器的工作距离，避免了因小车运动位置不同，造成的检测距离不一致。三、技能学习，试一试如何判断机器人前方是否有垃圾？当机器人判断前方是否有垃圾时，需要增加传感器，红外避障传威器是很好的选择。红外避障传感器的主要用途是检测前方有无障碍物，工作原理和灰度传感器有些类似，但使用特定波长的红外线，抗干扰性较强。当前方有障碍物时，物体反射红外光线，被接收管按收到，形成信号输出。在Mind+中，可以用“读取数字引脚”来获取红外避障传感器的检测结果。编写下面程序，并试一试，填写结果。四、拓展延伸，试一试垃圾识别之后需要将识别结果显示出来，所以需要选择一种执行模块来完成显示任务。发光二极管也叫LED，常用来当作指示灯，有单色、双色、三色等等。为了显示“可回收垃圾”“不可回收垃圾”“没有垃圾”三种任务状态，可以选用三色LED模块来完成显示任务。如图2-2-23所示。根据流程图来编写LED显示垃圾类型程序，得到下面的程序。情景展示：爷爷：这里连续使用了两个条件判断，形成三条分支，同学们可以对照流程图来理解。欢欢：准备工作已经全部做好了，现在来尝试挑战完成垃圾回收识别任务吧。五、课堂小结通过今天的学习，你有哪些收获？遇到了哪些困难？是怎么解决的？还有哪些困惑？你还有什么发现？六、作业布置预习下一课。观看了解了解学习练习学习操作练习操作练习操作练习交流表达预习下一课创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣；了解本节课学习任务培养倾听习惯培养倾听习惯培养动手能力培养动手能力培