资源简介

《超声波传感器测距探究》
一、教学分析
1、项目分析
我校学生通过问卷调查，发现“坐姿前倾、近距离用眼”是造成近视的主要成因之一，因此学生提出创意。经过展评，学生选取了具可操作性的创意项目——《制作能测距会报警的坐姿纠正器》，开展本次综合实践活动。　
活动过程分为发现问题、分析需求、设计模型、技术探究、作品验证、改进完善６个阶段。本课的内容是《超声波传感器测距探究》，在项目中处于技术探究阶段，也是技术探究重点。
2、学情分析
在知识技能方面，学习本课前，学生已有初步体验了用AS-block软件编程设计ＬＥＤ灯闪烁信号、蜂鸣信号。但面对陌生的超声波传感器，隐性的超声波反射路径问题，需要寻求帮助。
在情感方面，对创客工具本身的好奇心刚刚建立，需要特定情境来激发持续的学习兴趣。
在认知能力方面，学生一般能从坐姿现象中发现问题，但分析问题比较片面，探究能力也存在个体差异，需要同伴互助。
3、教学目标
知识与技能
1、学会连接超声波传感器到ARDUINO板对应端口，学会观察测量结果；
2、能说出超声波无效反射路径对测量结果的影响及改进措施；
3、学会应用AS-block的”如果……那么……否则……”模块编程
过程与方法
１、养成利用信息技术平台进行自主学习的习惯；
２、在测距实验及成果展示中体验合作学习的优势；
３、在发现问题—分析问题—解决问题的过程中，学会探究学习；
情感与价值观
1、增强健康的坐姿意识；
2、建立合作、探究、分享的意识。
4、教学重点
1、超声波传感器连接方法及测量结果观察方法。
2、用”如果……那么……否则……”模块编写程序，启动信号，提醒坐姿；
5、教学难点
本课的难点是：隐性的超声波无效反射路径对测量结果的影响及改进措施。
二、教学策略
教法：情境教学法、任务驱动法
学法：自主学习法、小组合作法、探究学习法。分组方式：三人一组（或两人一组），强弱搭配。
教学准备：learnsite信息技术学习平台、调查报告、微课（连接图、程序图、微视频）、教育云平台中的计时、积分工具
三、教学过程：
环节 教师活动 学生活动 设计意图
情景导入 １、展示前期学生问卷调查结果２、引导学生观察发现坐姿问题。３、引导探究改进坐姿的判断思维流程、工具，引出本课主题； 1、观察柱形统计图，发现坐姿问题；2、分析问题需求讨论解决问题的途径、工具，明确学习目标。 从学生实际问题出发，引出本课探究目标。
小组探究任务一：连接端口观察距离 1、平台学案指导2、小组分工指导3、活动过程评价 1、 查阅学案2、选器材3、连接端口4、编程查看测量数据５、在平台上记录、提交，组间平台查阅交流，小组活动自评 １、玩中学，激发探究兴趣。２、增强过程的趣味性，增强结果的可观性；３、平台实时收集实验数据，呈现测量差异，促进探究活动深入开展。
小组探究任务二：分析原理改进测量 １、展示实验差异２、引导分析问题３、引出反射原理图４、组织改进讨论5、组织改进实践活动及小组自评； １、区分数据有效性，发现差异２、学习原理，分析并交流无效数据产生原因３、改进测量，测出标准坐姿距离；4、填写测量记录，小组活动自评 １、巩固了测量技能２、为一下环节“点亮信号灯” 提供可供参考的距离标准。
小组探究任务三：学习编程启动信号 １、引导探究坐姿判断、提醒思路及判断流程图，引出“如果……那么……否则……”程序模块；2、指导任务和学习资源；3、关注自主学习、小组合作；4、组织活动自评；　 1、微课中学习编程模块；２、编写判断程序；3、小组合作，连接LED灯，点亮特色信号灯；4、小组活动自评； 以灯光视觉体验，增强活动的趣味性，增强了学生的成就感。
成果展示 １、组织成果展示；２、组织作品评价；3、提出拓展建议； １、小组合作展示成果；２、在平台中互评打分； １、满足学生的成就感；２、尊重学生在评价中的主体地位。
总结提升 １、展示汇总积分，评优秀学生小组；２、总结学习方法，提出核心能力发展希望； １、查看教师点赞积分；２、交流学习收获；３、思考完善方向； 回顾知识总结方法拓展思维促进完善
四、教学评价
1、小组活动自评表
小组活动自评表 自评人：
活动顺序 项目细分 组长负责 组员责任 时间分配 等级标准（ABC） 自评等级
课前准备 课前准备 登平台查学案 领器材、查学案 3分钟 积极为A 　
初始测量 自主学习 识别端口 识别端口 1 学会为A 　
连接 连线 提供连接线（一头针一头孔，需4根） 2 积极且连对为A 　
初次测量 找AS-block软件、找模块编程、运行程序 检查串口通信连接、观结果、填记录 3 学会观察方法为A 　
改进测量 固定 拆除超声波传感器固定到面包板 提供面包板 1 勇于改进为A 　
连接 连线 提供连接线（两头针，4根） 2 连对为A 　
二次测量 讨论测量位置,观察测量距离 检查串口通信连接、观结果、填记录 3 记录数值有效为A 　
判断提醒 自主学习 识别模块 识别模块 1 学会为A 　
编程 编程 检查串口通信连接 2 编对为A 　
连接LED灯 根据端口连接LED灯、电阻、测试，脱机展示准备 提供器材（LED电阻连接线两根，脱机电池） 3 连对为A 　
成果展评 　 以小组为单位上台展示 5 参展为A参评为B 　
总结拓展 　 填自评表提交、汇总教师点赞次数、回顾知识技能并发言 5 积极发言为A 　
课后整理 整理器材 摆放面包板、Arduino板、超声波传感器、USB等 连接线打捆、归还器材 2 整理规范为A 　
2、成果展示互评表
成果互评表
打分说明：每个维度1分，总分4分
小组编号 测量位置是否合理 判断“标准值”是否合理 信号特色 结构特色 得分
1
2
3
4
5
6
7
8
……
3、探究素养师评价工具
此评价由教师点赞，科代表在教育云平台互动课堂工具——小组积分记录，实时呈现结果。
评价维度说明：教师从课前准备、课后整理、善于观察、思维判断、自主学习、高效合作、创新思维、积极实践、大胆发言、积极展示等维度进行评价，激励学生发展探究、学习、合作、分享等方面的素养及能力。
4、实验结果记录平台
过程性记录借助Ｌearnsite信息技术平台实施。
实验结果记录说明：此表作为信息技术平台中探究学案的一部分，主要记录初始测量、二次测量实验结果，记录学生探究学习过程中的观察数据，实时提交，便于发现初始测量问题，深入探究、改进测量。

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