资源简介

【教材版本】 北师大版本
【课题名称】 自动开盖垃圾桶
【一、教材分析】
本节内容来源于北师大版八年级《劳动教育指导手册》第七课，自第四课开始，课程内容便以作品创作为主，在创作的过程中充分利用劳动工具、技术设备等来完成创造性的的制作。自本节课开始，作品的完成更加偏重于现在新技术智能设备的应用，例如智能编程、智能控制、3D打印、激光切割等等。本节课主要应用智能硬件来实现垃圾桶自动开盖的功能，这是学生第一次接触智能硬件，因此，智能硬件的学习和应用以及对编程思路的理解是重中之重。
【二、学情分析】
八年级的学生已经有了较强的逻辑思维，能够轻松理解图形化编程语言的思维和脉络，在物理学习的基础上，对各种智能设备的原理也能轻松掌握，同时，八年级的学生也具有一定的动手能力，制作垃圾桶也是属于比较简单的任务。本节课的难点是如何实现自动开盖的功能，即如何将智能设备所发挥的作用巧妙地与垃圾桶的结构结合在一起。因此，这一部分需要教师适当启发并充分的示范。
【三、教学目标】
知识与技能
1. 认识智能硬件，了解其作用原理和使用方法。
2. 学习简单的图形化编程语言，会进行基本的编程操作。
过程与方法
1. 运用技术手段，实现垃圾箱的自动开盖功能。
2. 通过设计并动手的过程，将自动开盖的功能和垃圾桶的结构有机的结合在一起。
情感态度与价值观
1. 激发设计思维，感受创造带来的喜悦，分享设计制作的快乐。
2. 认识到技术对于改变生活的重要性，产生持续探究的兴趣。
【四、教学重、难点】
重点：智能硬件的学习和应用以及对编程思路的理解。
难点：如何将智能设备所发挥的作用巧妙地与垃圾桶的结构结合在一起。
【五、课前准备】
1. 教师准备
操作示范微视频、课件
2. 学生准备
掌控板、超声波传感器、舵机、杜邦线、瓦楞纸板、热熔胶枪、吸管、剪刀、美工刀、螺丝刀、直尺、铅笔、草图纸等
【六、教学过程】
活动一 新课导入，提出任务
教师活动：
展示生活中各种形式的垃圾桶，对比其功能的优缺点；
播放智能垃圾桶视频，引出自动开盖功能；
提出任务：制作自动开盖垃圾桶。
学生活动：
联系实际生活，思考问题解决办法；
看视频，观察智能垃圾桶自动开盖功能的实现方式；
明确任务产生探究欲望。
设计意图：
联系实际生活，通过问题导入新课，激发学生的学习兴趣和解决问题的欲望；
通过任务驱动来贯穿整个课堂，激发学生的探究兴趣。
活动二 分析任务，制定计划
教师活动：
引导学生进行设计，通过图表清晰展示设计思路，重点讲述智能感应功能的实现；
带领学生逐一认识本节课所需的智能硬件设备，讲解其原理和使用方法（主控板、超声波传感器、舵机）；
带领学生分析此次编程的逻辑顺序，运用流程图的方式清晰地展现编程思路；
演示编程环境和编程方法；
引导学生设计垃圾桶草图，关注垃圾桶的结构特征和参数，并强调舵机和超声波传感器的位置等关键细节。
学生活动：
跟随教师一起，剖析任务；
明确各个阶段的目标和要求；
认识智能硬件设备，了解其作用原理和使用方法；
梳理逻辑方法，明确逻辑步骤和思路；
认识编程软件环境，熟悉其界面工具的使用方法；
跟随视频，学习垃圾桶结构的制作方法。
设计意图：
通过剖析任务，让学生掌握一定的设计方法，为有计划的开展任务做准备，保证任务完成度；
通过讲解智能设备的原理和使用方法，让学生更好的理解作品功能的实现方式，为今后的作品设计打好基础；
通过梳理，帮助学生掌握智能开盖其中的逻辑顺序，有效发展其逻辑思维；
通过充分的示范，清晰地展现编程方法和编程步骤；
清晰的示范，保证学生能够在模仿的基础上顺利完成任务。
活动三 实施计划，完成任务
学生活动：
完成作品，进行调试，并根据调试结果不断修改和完善；
与其他同学进行分享展示和交流，互相评价。
设计意图：
通过调试、分享、交流和评价，不断完善作品，发展设计思维。
活动四 总结点拨，拓展任务
教师活动：
拓展—红外传感器的自动感应功能，通过生活实例来展现自动感应功能的广泛应用
展示语音分类垃圾桶的作品效果，为学生展现更多智能应用
认识新功能，发散思维，拓宽视野
产生继续探究的兴趣
拓展学生思维，激发学生持续创造的兴趣和动力
【七、课后活动超市】
1. 模仿视频，用超声波传感器完成自动开盖垃圾桶的制作
2. 自主学习，用外红外传感器替换超声波传感器，完成自动开盖垃圾桶的制作
3. 根据拓展部分，尝试通过语音识别来进行垃圾分类
【八、板书设计】
自动开盖垃圾桶
【九、教学反思】
1. 对于劳动教育课堂教学，通过任务驱动的方式，可以有效激发学生的学习兴趣和探究欲望，前提是任务目标要清晰，任务分析要细致，才能为学生完成任务做好前期的准备。
2. 对于一些操作性较强的步骤和环节，通过视频实录进行充分的示范，可以有效起到引领作用，也能保证每个学生都能完成任务。

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