《第12课 使用碰撞传感器》教学设计教学反思-2023-2024学年小学信息技术人教版三起六年级下册

《第12课使用碰撞传感器》教学设计教学反思-2023-2024学年小学信息技术人教版三起六年级下册学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容教材：人教版小学信息技术六年级下册

内容：第12课《使用碰撞传感器》核心素养目标1.培养学生的信息意识，使其能够识别和利用信息技术解决问题。

2.增强学生的计算思维，通过编程实践提升逻辑推理和问题解决能力。

3.提升学生的创新精神和实践能力，鼓励学生在实际操作中探索和创造。

4.培养学生的合作与交流能力，在小组合作中学会分享和协作。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入六年级之前，已经学习了基本的计算机操作和简单的编程知识，如使用拖拽式编程工具进行简单的程序设计。他们对计算机的基本组成、操作系统的使用以及简单的网络知识有所了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

六年级学生对新鲜事物充满好奇，对信息技术课程有着较高的兴趣。他们的学习能力较强，能够迅速掌握新技能。学习风格上，部分学生偏好视觉学习，通过观察和模仿来学习；部分学生则更倾向于动手实践，通过操作来加深理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习使用碰撞传感器时，学生可能对编程逻辑理解不够深入，导致程序设计时出现错误。此外，由于编程需要细致的思考和对细节的关注，部分学生可能会在调试程序时感到挫败。同时，小组合作中，学生可能面临沟通不畅、分工不均等问题。教学方法与策略1.采用讲授与实验相结合的教学方法，首先通过讲解碰撞传感器的原理和编程方法，帮助学生建立基本概念。

2.设计角色扮演活动，让学生模拟传感器编程过程中的决策过程，提高学生的实践能力。

3.开展小组项目导向学习，让学生分组设计并实现一个基于碰撞传感器的简单游戏，增强团队合作和问题解决能力。

4.利用多媒体教学，通过视频演示和互动软件，让学生直观地了解碰撞传感器的应用场景和工作原理。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示一系列日常生活中使用传感器的场景，如自动门、停车场自动栏杆等，引发学生对传感器的好奇和兴趣。

2.提出问题：引导学生思考传感器的工作原理，激发学生探索新知识的欲望。

3.用时：5分钟

二、讲授新课（15分钟）

1.介绍碰撞传感器的基本原理和结构，讲解其如何检测物体碰撞。

2.通过实例演示，展示碰撞传感器的应用场景，如机器人避障、游戏互动等。

3.讲解碰撞传感器的编程方法，包括初始化、检测碰撞、响应碰撞等步骤。

4.强调编程过程中的关键点和注意事项，如碰撞检测的灵敏度、响应速度等。

5.用时：15分钟

三、巩固练习（10分钟）

1.学生分组，每组一台电脑，进行编程练习，实现一个简单的碰撞检测程序。

2.教师巡回指导，解答学生在编程过程中遇到的问题。

3.学生展示自己的程序，分享编程心得和经验。

4.用时：10分钟

四、课堂提问（5分钟）

1.教师提出与碰撞传感器相关的问题，如“如何提高碰撞检测的准确性？”、“碰撞传感器在哪些领域有广泛应用？”等。

2.学生分组讨论，各抒己见，分享自己的观点。

3.教师总结学生的回答，强调重点和难点。

4.用时：5分钟

五、师生互动环节（10分钟）

1.教师组织学生进行角色扮演，模拟碰撞传感器的实际应用场景。

2.学生分组，每组扮演不同的角色，如程序员、测试员、产品经理等。

3.学生在角色扮演过程中，互相沟通、协作，共同解决问题。

4.教师观察学生表现，适时给予指导和反馈。

5.用时：10分钟

六、核心素养拓展（5分钟）

1.引导学生思考碰撞传感器在科技创新和社会发展中的作用。

2.讨论如何将碰撞传感器的应用拓展到更多领域，如智能家居、无人驾驶等。

3.鼓励学生关注前沿科技动态，激发学生的创新精神和实践能力。

4.用时：5分钟

七、总结与作业布置（5分钟）

1.教师总结本节课的重点内容，强调碰撞传感器的重要性和应用价值。

2.布置课后作业，要求学生完成一个基于碰撞传感器的编程项目，巩固所学知识。

3.用时：5分钟

总计用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

-物理原理：介绍碰撞传感器的工作原理，包括压电效应、光电效应等基本物理现象，以及这些原理如何应用于传感器的设计中。

-传感器应用：收集和展示不同类型传感器在工业、医疗、交通等领域的应用案例，如温度传感器、湿度传感器等，以拓宽学生对传感器应用的视野。

-编程工具：介绍几种常见的编程工具，如Scratch、ArduinoIDE等，这些工具可以帮助学生更直观地理解和实践编程知识。

-创新项目：提供一些基于碰撞传感器的创新项目案例，如智能玩具、自动清洁机器人等，激发学生的创新思维和动手能力。

2.拓展建议：

-学生可以通过网络图书馆或学校图书馆查阅相关书籍，深入了解传感器的物理原理和应用案例。

-建议学生参与学校的科技活动或创新竞赛，如机器人比赛，以此将理论知识应用于实践。

-学生可以尝试使用开源硬件平台，如Arduino，自己设计和制作简单的传感器项目，如自动门控系统、运动检测器等。

-组织学生参观当地的科技公司或实验室，了解传感器在现实世界中的应用，以及科技行业的最新发展。

-鼓励学生利用在线教育平台，如KhanAcademy、Coursera等，学习更多的编程和电子知识，提升自己的技能水平。

-安排学生进行小组研究，探讨传感器在不同领域的潜在应用，如环保监测、健康管理等，培养学生的研究能力和团队合作精神。

-通过观看教育视频或参加在线课程，学生可以学习到更高级的编程技巧和电子设计知识，为将来的学习打下坚实的基础。课堂1.课堂评价：

-提问与回答：在课堂讲解过程中，通过提问来检验学生对知识点的理解和掌握程度。设计不同层次的问题，从基础概念到应用案例，鼓励学生积极回答，及时发现并纠正理解偏差。

-观察与记录：教师在课堂上观察学生的参与度和互动情况，记录下学生的表现，包括参与讨论的积极性、解决问题的能力等。

-实验操作：通过观察学生在实验操作中的表现，评估其动手能力和对传感器原理的应用能力。

-小组合作：在小组讨论和项目实施过程中，观察学生的沟通能力、分工合作和共同解决问题的能力。

用时：10分钟

2.课堂测试：

-设计随堂小测验，包括选择题、填空题和简答题，检验学生对碰撞传感器基本原理的理解。

-进行编程实践测试，要求学生在规定时间内完成一个简单的碰撞检测程序，评估其编程能力和问题解决能力。

-课堂互动环节：通过课堂提问和讨论，评估学生对知识的灵活运用能力。

用时：10分钟

3.课堂反思：

-教师在课后对课堂表现进行反思，分析学生的难点和易错点，为后续教学提供改进方向。

-鼓励学生进行自我反思，总结自己在课堂上的学习收获和不足，为下一节课做好准备。

用时：5分钟

4.作业评价：

-对学生的编程作业进行详细批改，包括代码的正确性、逻辑清晰度、代码规范等。

-提供个性化的反馈，指出学生在编程过程中存在的问题，并提出改进建议。

-通过作业评价，了解学生对知识点的掌握程度，以及编程能力的提升情况。

用时：15分钟

5.课堂反馈：

-通过课堂反馈，了解学生对教学内容的满意度，以及他们对教学方法和活动的设计有何建议。

-教师根据学生的反馈调整教学策略，确保教学活动更加贴近学生的需求。

用时：5分钟

总计用时：50分钟板书设计①碰撞传感器基本原理

-物理原理：压电效应、光电效应

-结构组成：传感器元件、信号处理电路、输出接口

②碰撞传感器应用场景

-工业自动化：机器人避障、生产线检测

-交通领域：自动门、停车场栏杆

-智能家居：安全监控、环境监测

③编程方法与步骤

-初始化：设置传感器参数

-检测碰撞：读取传感器信号

-响应碰撞：执行相应操作（如报警、控制设备）

-调试与优化：调整灵敏度、响应速度等参数

④编程实例

-简单游戏：玩家躲避障碍物

-智能玩具：宠物互动

-自动清洁机器人：路径规划与障碍物检测典型例题讲解1.例题一：

**题目**：编写一个简单的程序，使用碰撞传感器控制LED灯的亮与灭。当传感器检测到碰撞时，LED灯亮起；无碰撞时，LED灯熄灭。

**答案**：

```python

#假设使用Arduino编程

sensor_pin=2#传感器连接到数字引脚2

led_pin=13#LED灯连接到数字引脚13

defsetup():

pinMode(sensor_pin,INPUT)

pinMode(led_pin,OUTPUT)

defloop():

ifdigitalRead(sensor_pin)==HIGH:

digitalWrite(led_pin,HIGH)

else:

digitalWrite(led_pin,LOW)

delay(10)#短暂延迟，避免频繁检测

```

2.例题二：

**题目**：编写一个程序，使用碰撞传感器控制电机的转动速度。当检测到碰撞时，电机以最高速度转动；无碰撞时，电机停止转动。

**答案**：

```python

sensor_pin=2

motor_pin1=3

motor_pin2=4

defsetup():

pinMode(sensor_pin,INPUT)

pinMode(motor_pin1,OUTPUT)

pinMode(motor_pin2,OUTPUT)

defloop():

ifdigitalRead(sensor_pin)==HIGH:

analogWrite(motor_pin1,255)#最高速度

analogWrite(motor_pin2,0)

else:

analogWrite(motor_pin1,0)

analogWrite(motor_pin2,0)

delay(10)

```

3.例题三：

**题目**：设计一个程序，当传感器检测到连续两次碰撞时，执行特定的动作（如发出蜂鸣器声音）。

**答案**：

```python

sensor_pin=2

buzzer_pin=8

defsetup():

pinMode(sensor_pin,INPUT)

pinMode(buzzer_pin,OUTPUT)

collision_count=0

defloop():

globalcollision_count

ifdigitalRead(sensor_pin)==HIGH:

collision_count+=1

ifcollision_count>=2:

tone(buzzer_pin,440,500)#发出440Hz的声音，持续500毫秒

collision_count=0

else:

collision_count=0

delay(10)

```

4.例题四：

**题目**：编写一个程序，使用碰撞传感器控制一组LED灯，当检测到碰撞时，LED灯依次点亮，然后依次熄灭。

**答案**：

```python

sensor_pin=2

led_pins=[9,10,11]#假设LED灯连接到数字引脚9、10、11

defsetup():

pinMode(sensor_pin,INPUT)

forpininled_pins:

pinMode(pin,OUTPUT)

led_index=0

defloop():

ifdigitalRead(sensor_pin)==HIGH:

digitalWrite(led_pins[led_index],HIGH)

delay(500)

led_index=(led_index+1)%len(led_pins)

else:

forpininled_pins:

digitalWrite(pin,LOW)

delay(10)

```

5.例题五：

**题目**：设计一个程序，当传感器检测到碰撞时，启动一个计时器，记录碰撞发生的时间，并在碰撞停止后显示持续时间。

**答案**：

```python

sensor_pin=2

timer_pin=3

defsetup():

pinMode(sensor_pin,INPUT)

pinMode(timer_pin,OUTPUT)

noTone(timer_pin)

start_time=0

defloop():