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3单元 任务二《小球定位探原理》教学设计
课题 小球定位探原理 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 六年级
核心素养目标 信息意识：能够感知三轴加速度传感器可采集空间三维加速度数据，理解加速度正负、数值大小与主控板倾斜状态的对应关系。计算思维：能够梳理乒乓球平衡游戏的完整流程，理解 “判断传感器数据 — 调整坐标 — 更新 LED 显示” 的循环逻辑。数字化学习与创新：能够借助流程图、三轴坐标系、表格等数字化工具，分析传感器工作原理与游戏控制逻辑。信息社会责任：能够了解加速度传感器在安全监测（车辆安全、地震检测）、健康记录等领域的正向价值。
教学重点 一、硬件加速来传感二、倾斜状态作判断三、游戏流程我来断四、坐标数值算一算
教学难点 坐标数值算一算
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 一、新知引入硬件加速来传感看右图，“根据加速度传感器判断实验主控板倾斜状态”和“根据实验主控板状态调整乒乓球位置”是游戏阶段的关键。可我还是不明白加速度传感器如何检测实验主控板的倾斜状态。三轴加速度传感器是一种常见的加速度传感器，用于获取空间中三个互相垂直方向的加速度。如图所示，我们使用x，y，z三个轴表示这三个方向。右图显示了手机正面朝上和正面朝下时，三轴加速度传感器获取的手机在三个方向的加速度。因为地球附近重力加速度约为9.8m/s2。所以在右图中，当手机正面朝上时，z轴方向的加速度值为9.8m/s2。在右图中，当手机正面朝下时，z轴方向的加速度值为-9.8m/s2。通过检测加速度的变化，加速度传感器可以获取设备的运动状态(如静止、匀速运动或某个方向的速度变化趋势)。这使加速度传感器应用广泛，可以用于记录步数、车辆安全检测、地震检波、姿态检测、智能控制等。想一想加速度传感器有哪些主要作用 出示 “乒乓球主控板游戏” 示意图，讲解游戏核心：通过加速度传感器判断主控板倾斜状态，进而调整乒乓球位置，提问 “大家玩过类似的感应游戏吗？ 以游戏为切入点，降低认知难度：结合题干中的乒乓球主控板游戏，贴合学生的兴趣点，从 “疑问” 出发，打破学生对加速度传感器的陌生感
讲授新课 新知讲解：一、倾斜状态作判断在我们的实验主控板上，三轴加速度传感器的位置及三轴指向如下图所示。加速度传感器获取的加速度值可以是0、正数或负数。如果为0，表明实验主控板在该方向上没有倾斜;如果是正数，表示实验主控板倾斜方向与轴的正方向(轴的箭头所指的方向)一致；如果是负数，表示实验主控板倾斜方向与轴的正方向相反数值的大小表示在该方向上加速度的大小，它是重力加速度的倍数。当加速度传感器在x轴方向的值为-2时，表示实验主控板倾斜方向与x轴正方向 (相同/相反)，获取的加速度值是重力加速度的 倍，即 m/s2如右表所示，通过获取加速度传感器x轴和y轴方向上的数值，可以判断实验主控板的倾斜状态。其中，建模图是沿着实拍图水平方向逆时针旋转45°而来的。小贴士当实验主控板水平放置时，受到重力影响，z轴方向上的数值为1。二、游戏流程我来断右图是根据加速度传感器获取的实验主控板状态调整乒乓球位置的流程图，请分析该图，回答问题。(1)当 乒乓球的坐标x会减1。(2)当加速度传感器x轴方向的加速度小于-0.2时乒乓球的坐标x会减1。(3)在判断完x轴方向的加速度后，程序接着判断 轴方向的加速度，用以确定乒乓球的坐标 应该如何变化。(4)当 时，乒乓球的坐标y会加1。(5)当 时，乒乓球的坐标y会减1。(6)如果在x轴方向的加速度小于0.2，且大于-0.2，乒乓球的坐标x (不变/变化)。(7)如果在y轴方向的加速度小于0.2，且大于-0.2，乒乓球的坐标y (不变/变化)。(8)当乒乓球的坐标x和坐标y均 (没有发生/发生)变化时，在原有位置熄灭的LED又会被重新点亮，这个时间非常短暂，可以视为乒乓球的位置没有移动。在上面的流程中，当传感器检测到x轴方向的加速度大于0.2时，我们为什么要把乒乓球的坐标x加1呢 当传感器检测到x轴方向的加速度大于0.2时，实验主控板的倾斜情况如右图所示我们根据加速度传感器的值判断当前实验主控板的倾斜状态，就能推断乒乓球的移动方向，计算新的坐标。比如:右图的情形对应坐标x减1，坐标数值算一算根据之前的流程图，在右表中填写不同轴的加速度情况下乒乓球坐标。举出应用了加速度传感器的其他实例评价卡四、课堂练习一、选择题1、加速度传感器 x 轴数值大于 0.2 时，代表主控板向（）倾斜A. x 轴正方向 B. x 轴负方向 C. y 轴正方向 D. y 轴负方向2、手机自动横竖屏切换，主要依靠（）实现A. 温度传感器 B. 加速度传感器 C. 声音传感器 D. 红外传感器3、本实验中，加速度在 - 0.2~0.2 之间时，乒乓球坐标会（）A. 加 1 B. 减 1 C. 不变 D. 随机变化4、汽车安全气囊触发，利用加速度传感器检测（）A. 温度变化 B. 剧烈碰撞的加速度 C. 光线强弱 D. 声音大小二、判断题1、加速度传感器数值为负，代表倾斜方向与对应轴正方向相反。（）2、本实验中，先判断 y 轴加速度，再判断 x 轴加速度。（）3、智能手环计步功能，应用了加速度传感器。（）4、加速度传感器 y 轴加速度小于 - 0.2 时，乒乓球坐标 y 加 1。（）五、拓展延伸1、生活中的传感器2、生活中有哪些常见的传感器3、我们可以使用加速度传感器完成哪些实验 跟逐一讲解三轴加速度传感器的判断规则：数值为 0、正数、负数分别对应 “无倾斜”“与轴正方向一致”“与轴正方向相反”，数值大小是重力加速度的倍数。出示题干中的 “乒乓球位置调整流程图”，教师引导学生逐一步骤解读，明确流程图的核心逻辑：通过检测 x 轴、y 轴加速度数值，判断主控板倾斜状态，进而调整乒乓球的 x、y 坐标，最终确定乒乓球位置。独立完成习题，检验知识掌握情况观看视频，回答问题 将抽象的判断逻辑转化为具体可操作的练习，降低学生的认知难度，符合学生 “由浅入深” 的认知规律。聚焦流程图，培养解读能力：流程图是本部分的核心，通过 “解读流程→填空巩固→模拟推演” 的活动，引导学生学会解读流程图的逻辑的顺序，培养学生的逻辑思维能力和图文转化能力完成课堂练习，让学生检测学习效果进一步增加学生知识宽度
课后作业 1、选择一个加速度传感器、在父母陪同下网上查询加速度传感器相关资料并记录。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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