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11 语音控制垃圾桶
通过语音控制垃圾桶，严格做好垃圾分类工作，也是疫情防控工作中最重要的一个环节。带盖子的垃圾桶虽然解决了垃圾异味的问题，但是在用手开盖的过程中也可能存在污染和交叉感染。我们可以制作语音控制开盖的垃圾桶，解决这个问题。
一、 素养目标
1.通过制作语音控制垃圾桶，培养学生的环境卫生意识。
2.指导学生独立或合作完成语音控制垃圾桶的制作，使其获得有积极意义的价值体验。
3.通过使用智能硬件进行项目制作，培养学生开拓创新、砥砺奋进的劳动精神，体会劳动创造美好生活的道理。
二、 教学重难点
语音控制垃圾桶的制作。
三、 教学准备
教师：课件。
学生：（按组准备）翻盖式垃圾桶3个、Arduino Nano（单片机）、USB线、扩展板、舵机3个、电池盒、语音识别模块、杜邦线、曲别针3个、电池、壁纸刀、热熔胶枪、尖嘴钳。
四、 教学过程
（一）导入新课（2分钟）
同学们，垃圾通常会有细菌和异味，带盖子的垃圾桶虽然解决了垃圾异味的问题，但是在用手开盖的过程中也可能存在污染和交叉感染。请先将我们准备的3个垃圾桶分别设置为可回收垃圾桶、其他垃圾桶和厨余垃圾桶，并做好标记，然后我们一起对其进行语音识别控制的改造，这样就可以通过语音控制开盖，避免污染和交叉感染。
（二）自主、合作探究（5分钟）
1.制作语音控制垃圾桶要用到哪些工具和材料？
2.讨论大家可以想到的语音控制方法。
3.讨论需要注意的事项。
（三）操作实践，掌握技能（30分钟）
1.学习Arduino Nano单片机、扩展板、语音识别模块的使用。
2.语音控制垃圾桶制作实践。
将学生分组，让其根据各自的特长进行分工和合作。一个小组内有的同学负责结构制作，有的同学负责电路连接，有的同学负责程序编写。
教师指导学生按步骤操作。
（1）连接电路：根据教材图，将3个舵机分别连接到扩展板的 3 个数字端口，使橙色线对应S，红色线对应V，棕色线对应G，然后将语音识别模块连接到Arduino Nano。
（2）编写程序：使用Arduino IDE编程软件编写程序。
（3）组装结构：将舵机固定在桶盖边缘，并将舵盘用细线与桶盖连接起来。
（4）功能调试：组装完成后，进行调试。分别发出“可回收垃圾”“其他垃圾”“厨余垃圾”的语音指令，命令相应的垃圾桶盖打开。如果有打不开或者关不上等情况，进行结构调整，或者修改程序中的舵机参数，直至其正常运行。
（四）展示评价，分享成果（5分钟）
1.成果展示。展示各组制作的语音控制垃圾桶，看其是否能根据语音指令正确工作。
2.与同学、老师一起分享自己的实践感受，注意表达、思考。
（五）拓展延伸，服务生活（3分钟）
1.你是否能够制作一个只需要说出名称就能自动打开相应桶盖的自动垃圾桶？有兴趣的学生可以尝试一下。
2.你对自己设计制作的语音控制垃圾桶满意吗？你觉得还有哪些需要改进的地方？写下你的心情日志吧！
五、劳动评价
可结合评价标准，从电路连接、程序逻辑、垃圾桶工作情况、劳动态度与习惯四个方面对本次劳动进行评价。
评价内容 评价等级标准 等级
A B C
电路连接 电路连接规范，正确无误 电路连接规范，能够实现功能要求 电路连接基本规范
程序逻辑 程序逻辑简洁合理，没有错误，运行顺畅 程序逻辑合理，能够正常运行 程序能够基本实现设计要求
垃圾桶 工作情况 垃圾桶语音控制开盖，反应很灵敏，工作很稳定 能够语音控制开盖，反应较灵敏，工作基本稳定 能够基本实现语音控制开盖
劳动态度与习惯 态度积极，能规范、安全地完成操作过程，在劳动中能做到耐心、细致 态度较为积极，操作过程较为规范 态度一般，能基本完成操作过程

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