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信息技术 三单元—活动3 设计并制作简易电子门铃
课题 设计并制作简易电子门铃 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 六年级
教材分析 《设计并制作简易电子门铃》该课时教材编排了“分析与设计—准备与制作—运行测试”的系列学习活动，能够让学生理解设计并制作简易电子门铃原理的含义，能够读懂设计并制作简易电子门铃的算法。并且根据算法简单实现简易电子门铃系统的逻辑简介。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合六年级学生认知特点。
教学目标 1、信息意识：能识别电子门铃所需的关键组件，如按钮、蜂鸣器、电池、电路板等，并了解这些组件的功能和作用。 2、计算思维：能够将电子门铃的设计和制作过程分解为更小、更易管理的任务，如电路设计、编程、组装等。 3、数字化学习与创新：能够使用互联网、在线教程、论坛等数字资源来学习电子门铃的相关知识和技能。 4、信息社会责任：在设计和制作过程中，尊重他人的知识产权，不抄袭或盗用他人的设计成果。
重点 一、分析与设计二、准备与制作三、运行测试
难点 1、准备与制作
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 门铃的起源可以追溯到古代，古人会在大门上安装一个门环，访客登门时用门环拍击环下的门钉，发出声响，提示主人开门。时过境迁，随着社会的进步和科技的发展，现在人们使用的已经是各种电子门铃了(图1-3-1)。如今市面上有很多种样式各异、功能齐全的电子门铃，不但满足了家庭的需求，也为酒店客房、门卫安保等提供了便利。电子门铃控制过程的典型三环节分别是如何实现的 让我们一起动手设计制作一个简易的电子门铃来探究此问题!活动向导1.分析与设计2.准备与制作3.运行测试你将学到★电子门铃控制过程是否具有典型三环节 ★如何实现电子门铃控制过程的输入、计算、输出功能 ★如何完成设计并制作简易电子门铃 知识拓展 学生之间相互讨论什么是简易电子门铃系统。 帮助学生了解课堂学习和了解什么是简易电子门铃。
讲授新课 一 、分析与设计本实验设计制作的电子门铃是一种开关控制装置，每按一下开关,蜂鸣器或者喇叭会发出一次“叮咚”的声音或者播放一段悦耳的音乐。小贴士蜂鸣器是一种一体化结构的电子发声器件，广泛应用于各类电子产品中，可发出警报或提示音。做一做尝试分析电子门铃控制过程的典型三环节，填写表1-3-1。知识拓展电子门铃控制过程是否具有典型三环节 二、准备与制作(1)准备硬件器材根据前期分析，本实验要制作一个包含按键开关、蜂鸣器(或喇叭)和微控制器的电子门铃系统。一种实现方法是选用如图 1-3-2所示独立的三个部件来进行连接和组装;另一种是选用集成了按键、蜂鸣器和微控制器的电子开发板，如图 1-3-3 所示可以简化系统的组装过程。两种方案都可以满足电子门铃的功能需求。小贴士电子开发板可以用于各种创意开发。目前，市场上有各种品牌的电子开发板，用户可以根据自身需求选用。为了减少硬件设备之间的连接，方便操作，本实验建议使用集成了按键、蜂鸣器和微控制器的电子开发板。目前市场上流行的电子开发板均自带多个按键和触摸键。做一做根据实际情况填写表 1-3-2。(2)连接硬件器材搭建门铃本实验若采用集成各功能部件的电子开发板，不需要进行专门的器材连接。若选用单独的部件和微控制器，则需要通过连接线进行连接。数字化学习上网查阅相关资料，学习超声波传感器、减速电机、拓展板的使用方法。(3)编写程序仅仅依靠硬件设备无法实现门铃的功能，还需要进行编程，向电子开发板(或微控制器)写入程序代码，控制各部件协同工作，这样才能实现所需的功能。开始编程前，需要用专用连接线将电子开发板与计算机的 USB 接口连接起来，如图1-3-4所示。小贴士通常，不能直接在电子开发板上编写程序，需要借助计算机中的编程软件向电子开发板写入代码。适用于电子开发板编程的软件种类繁多，包括代码编程软件和图形化编程软件。本实验建议选择同时支持图形化编程和代码编程两种功能的编程软件。打开编程软件后，首先要建立编程软件与电子开发板之间的通信连接,然后选择电子开发板类型工作模式和编程语言，再开始编写控制程序代码，如图 1-3-5 所示。做一做编写程序前需要设计具体的算法。图 1-3-6是简易电子门铃的算法流程图(局部)，请将其补充完整。小贴士“叮”的音效频率约在1000~1200赫兹范围内;“咚”的音效频率约在 480~680赫兹范围内。为取得更好的音效，“叮”声要短些，“咚”声要稍长些，“叮’和“咚”之间可以设置0.1秒间隔，可边听边调试。做一做2、请根据你的流程图，在图1-3-7的 1 ③⑤⑥处放置相应的指令，把程序补充完整。3、打开对应的 Python 语言编写的程序代码(图1-3-8),利用以前学过的编程知识。分析程序语句与功能模块的对应关系。知识拓展如何实现电子门铃控制过程的输入计算、输出功能 三、运行测试简易电子门铃的制作和编程工作已基本完成，保存最终版本的程序并上传到电子开发板后就可以进行测试了，如图 1-3-9所示。做一做程序代码上传成功后，测试一下你的作品，填写表1-3-3。(1)电子开发板上有多个按键，为什么只有一个按键被按下时才会发出“叮咚”的声音 (2)为什么在“判断按钮是否被按下”的指令外层，又嵌套了一层“循环执行”指令 如果不加这层“循环执行”指令，电子门铃是否会正常工作 请分析原因。挑战时刻在日常生活中，我们会遇到各种功能不同的电子门铃。例如，门铃按钮被按下后，有的电子门铃可以连续多次播放“叮咚”提示音:有的电子门铃可以播放优美动听的音乐;有的电子门铃除了播放提示音，还配有灯光闪烁的视觉提示。 请发挥你的想象力，在原有方案基础上，给电子门铃添加一些新的创意功能，或者根据个人兴趣和喜好，对门铃编程进行改进和升级，填写表 1-3-4。四、拓展延伸1、电子门铃的发展2、电子门铃在日常生活中造成了哪些影响？3、生活中电子门铃给我们带来哪些优势？4、我们如何更好地学习电子门铃？ 了解观察寻找身边有哪些具体的蜂鸣器运用实例，动手实践操作，实现防建议电子门铃系统的设计。学生互相讨论，了解描述电子门铃的制作形式，并且学会电子门铃的制作步骤。 学生之间互相讨论，并操作制作完成的电子门铃。学生小组内部进行讨论生活中有哪些电子门铃的实际运用。 学生通过观察寻找身边的电子门铃运用实例进一步加深对电子门铃的认识。学生通过边分析边讨论的形式进行防电子门铃制作的实际操作，更好地理解如何制作电子门铃。 让学生在操作电子门铃的过程中发现不足，并找出解决方式。进一步增强学生的专业素养，让学生在讨论中学到更多。
布置作业 在父母陪同在网上查找设计并制作简易电子门铃的硬件、网购回来之后在父母的陪同下建议制作。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 《设计并制作简易电子门铃》课程小结： 电子门铃就是通过电路控制声音的播放，当有人按下门外的按钮时，电路就会闭合，然后发出“叮咚”的声音。听起来好像挺简单的，但实际操作起来还是需要一些技巧的哦。不仅学到了电子门铃的制作方法，还对电子技术产生了浓厚的兴趣。我们觉得，以后我们还要学习更多关于电子的知识。不仅学到了新知识，还体验了动手制作的乐趣。感谢老师和同学们的帮助和陪伴，让我们一起期待下一节更有趣的课吧！ 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、分析与设计二、准备与制作三、运行测试 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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