資源簡介

《超聲波傳感器測距探究》
一、教學分析
1、項目分析
我校學生通過問卷調查，發現“坐姿前傾、近距離用眼”是造成近視的主要成因之一，因此學生提出創意。經過展評，學生選取了具可操作性的創意項目——《制作能測距會報警的坐姿糾正器》，開展本次綜合實踐活動。　
活動過程分為發現問題、分析需求、設計模型、技術探究、作品驗證、改進完善６個階段。本課的內容是《超聲波傳感器測距探究》，在項目中處于技術探究階段，也是技術探究重點。
2、學情分析
在知識技能方面，學習本課前，學生已有初步體驗了用AS-block軟件編程設計ＬＥＤ燈閃爍信號、蜂鳴信號。但面對陌生的超聲波傳感器，隱性的超聲波反射路徑問題，需要尋求幫助。
在情感方面，對創客工具本身的好奇心剛剛建立，需要特定情境來激發持續的學習興趣。
在認知能力方面，學生一般能從坐姿現象中發現問題，但分析問題比較片面，探究能力也存在個體差異，需要同伴互助。
3、教學目標
知識與技能
1、學會連接超聲波傳感器到ARDUINO板對應端口，學會觀察測量結果；
2、能說出超聲波無效反射路徑對測量結果的影響及改進措施；
3、學會應用AS-block的”如果……那么……否則……”模塊編程
過程與方法
１、養成利用信息技術平臺進行自主學習的習慣；
２、在測距實驗及成果展示中體驗合作學習的優勢；
３、在發現問題—分析問題—解決問題的過程中，學會探究學習；
情感與價值觀
1、增強健康的坐姿意識；
2、建立合作、探究、分享的意識。
4、教學重點
1、超聲波傳感器連接方法及測量結果觀察方法。
2、用”如果……那么……否則……”模塊編寫程序，啟動信號，提醒坐姿；
5、教學難點
本課的難點是：隱性的超聲波無效反射路徑對測量結果的影響及改進措施。
二、教學策略
教法：情境教學法、任務驅動法
學法：自主學習法、小組合作法、探究學習法。分組方式：三人一組（或兩人一組），強弱搭配。
教學準備：learnsite信息技術學習平臺、調查報告、微課（連接圖、程序圖、微視頻）、教育云平臺中的計時、積分工具
三、教學過程：
環節 教師活動 學生活動 設計意圖
情景導入 １、展示前期學生問卷調查結果２、引導學生觀察發現坐姿問題。３、引導探究改進坐姿的判斷思維流程、工具，引出本課主題； 1、觀察柱形統計圖，發現坐姿問題；2、分析問題需求討論解決問題的途徑、工具，明確學習目標。 從學生實際問題出發，引出本課探究目標。
小組探究任務一：連接端口觀察距離 1、平臺學案指導2、小組分工指導3、活動過程評價 1、 查閱學案2、選器材3、連接端口4、編程查看測量數據５、在平臺上記錄、提交，組間平臺查閱交流，小組活動自評 １、玩中學，激發探究興趣。２、增強過程的趣味性，增強結果的可觀性；３、平臺實時收集實驗數據，呈現測量差異，促進探究活動深入開展。
小組探究任務二：分析原理改進測量 １、展示實驗差異２、引導分析問題３、引出反射原理圖４、組織改進討論5、組織改進實踐活動及小組自評； １、區分數據有效性，發現差異２、學習原理，分析并交流無效數據產生原因３、改進測量，測出標準坐姿距離；4、填寫測量記錄，小組活動自評 １、鞏固了測量技能２、為一下環節“點亮信號燈” 提供可供參考的距離標準。
小組探究任務三：學習編程啟動信號 １、引導探究坐姿判斷、提醒思路及判斷流程圖，引出“如果……那么……否則……”程序模塊；2、指導任務和學習資源；3、關注自主學習、小組合作；4、組織活動自評；　 1、微課中學習編程模塊；２、編寫判斷程序；3、小組合作，連接LED燈，點亮特色信號燈；4、小組活動自評； 以燈光視覺體驗，增強活動的趣味性，增強了學生的成就感。
成果展示 １、組織成果展示；２、組織作品評價；3、提出拓展建議； １、小組合作展示成果；２、在平臺中互評打分； １、滿足學生的成就感；２、尊重學生在評價中的主體地位。
總結提升 １、展示匯總積分，評優秀學生小組；２、總結學習方法，提出核心能力發展希望； １、查看教師點贊積分；２、交流學習收獲；３、思考完善方向； 回顧知識總結方法拓展思維促進完善
四、教學評價
1、小組活動自評表
小組活動自評表 自評人：
活動順序 項目細分 組長負責 組員責任 時間分配 等級標準（ABC） 自評等級
課前準備 課前準備 登平臺查學案 領器材、查學案 3分鐘 積極為A 　
初始測量 自主學習 識別端口 識別端口 1 學會為A 　
連接 連線 提供連接線（一頭針一頭孔，需4根） 2 積極且連對為A 　
初次測量 找AS-block軟件、找模塊編程、運行程序 檢查串口通信連接、觀結果、填記錄 3 學會觀察方法為A 　
改進測量 固定 拆除超聲波傳感器固定到面包板 提供面包板 1 勇于改進為A 　
連接 連線 提供連接線（兩頭針，4根） 2 連對為A 　
二次測量 討論測量位置,觀察測量距離 檢查串口通信連接、觀結果、填記錄 3 記錄數值有效為A 　
判斷提醒 自主學習 識別模塊 識別模塊 1 學會為A 　
編程 編程 檢查串口通信連接 2 編對為A 　
連接LED燈 根據端口連接LED燈、電阻、測試，脫機展示準備 提供器材（LED電阻連接線兩根，脫機電池） 3 連對為A 　
成果展評 　 以小組為單位上臺展示 5 參展為A參評為B 　
總結拓展 　 填自評表提交、匯總教師點贊次數、回顧知識技能并發言 5 積極發言為A 　
課后整理 整理器材 擺放面包板、Arduino板、超聲波傳感器、USB等 連接線打捆、歸還器材 2 整理規范為A 　
2、成果展示互評表
成果互評表
打分說明：每個維度1分，總分4分
小組編號 測量位置是否合理 判斷“標準值”是否合理 信號特色 結構特色 得分
1
2
3
4
5
6
7
8
……
3、探究素養師評價工具
此評價由教師點贊，科代表在教育云平臺互動課堂工具——小組積分記錄，實時呈現結果。
評價維度說明：教師從課前準備、課后整理、善于觀察、思維判斷、自主學習、高效合作、創新思維、積極實踐、大膽發言、積極展示等維度進行評價，激勵學生發展探究、學習、合作、分享等方面的素養及能力。
4、實驗結果記錄平臺
過程性記錄借助Ｌearnsite信息技術平臺實施。
實驗結果記錄說明：此表作為信息技術平臺中探究學案的一部分，主要記錄初始測量、二次測量實驗結果，記錄學生探究學習過程中的觀察數據，實時提交，便于發現初始測量問題，深入探究、改進測量。

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