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《超声波传感器测距探究》一、教学分析1、项目分析我校学生通过问卷调查，发现“坐姿前倾、近距离用眼”是造成近视的主要成因之一，因此学生提出创意。
经过展评，学生选取了具可操作性的创意项目——《制作能测距会报警的坐姿纠正器》，开展本次综合实践活动。
活动过程分为发现问题、分析需求、设计模型、技术探究、作品验证、改进完善６个阶段。
本课的内容是《超声波传感器测距探究》，在项目中处于技术探究阶段，也是技术探究重点。
2、学情分析在知识技能方面，学习本课前，学生已有初步体验了用AS-block软件编程设计ＬＥＤ灯闪烁信号、蜂鸣信号。
但面对陌生的超声波传感器，隐性的超声波反射路径问题，需要寻求帮助。
在情感方面，对创客工具本身的好奇心刚刚建立，需要特定情境来激发持续的学习兴趣。
在认知能力方面，学生一般能从坐姿现象中发现问题，但分析问题比较片面，探究能力也存在个体差异，需要同伴互助。
3、教学目标知识与技能1、学会连接超声波传感器到ARDUINO板对应端口，学会观察测量结果；2、能说出超声波无效反射路径对测量结果的影响及改进措施；3、学会应用AS-block的”如果……那么……否则……”模块编程过程与方法１、养成利用信息技术平台进行自主学习的习惯；２、在测距实验及成果展示中体验合作学习的优势；３、在发现问题—分析问题—解决问题的过程中，学会探究学习；情感与价值观1、增强健康的坐姿意识；2、建立合作、探究、分享的意识。
4、教学重点1、超声波传感器连接方法及测量结果观察方法。
2、用”如果……那么……否则……”模块编写程序，启动信号，提醒坐姿；5、教学难点本课的难点是：隐性的超声波无效反射路径对测量结果的影响及改进措施。
二、教学策略教法：情境教学法、任务驱动法学法：自主学习法、小组合作法、探究学习法。
分组方式：三人一组（或两人一组），强弱搭配。
教学准备：learnsite信息技术学习平台、调查报告、微课（连接图、程序图、微视频）、教育云平台中的计时、积分工具四、教学评价1、小组活动自评表小组活动自评表自评人：2、成果展示互评表成果互评表3、探究素养师评价工具此评价由教师点赞，科代表在教育云平台互动课堂工具——小组积分记录，实时呈现结果。
超声波传感器测距的教案教案一课题：超声波传感器测距教学目标：1. 让学生理解超声波传感器的工作原理和应用。
2. 学生能够掌握超声波传感器测距的方法和步骤。
3. 通过实验探究，培养学生的科学思维和实践能力。
4. 激发学生对科学技术的兴趣和探索精神。
教学重点与难点：- 教学重点：超声波传感器的工作原理和测距方法。
- 教学难点：理解超声波传播过程中的时间与距离的关系。
教学方法：实验探究法、小组合作法教学过程：一、导入新课展示一些利用超声波传感器的实际应用场景，如倒车雷达、自动门等，引导学生思考超声波是如何实现测距功能的。
二、新课讲授1. 讲解超声波的特性，如方向性好、穿透力强等。
2. 引出超声波传感器，结合实物介绍其结构和组成部分。
3. 阐述超声波传感器测距的原理：通过发射超声波并接收反射波，根据时间差计算距离。
三、实验探究1. 分组进行实验，每组一套超声波传感器实验装置。
2. 教师指导学生进行实验操作，包括连接电路、设置参数等。
对话示例：师：“同学们，现在大家开始分组进行实验，先检查一下实验装置是否齐全，然后按照步骤进行操作。
”生：“好的，老师。
”师：“在连接电路的时候要注意正负极哦，有不明白的随时问老师。
”3. 记录实验数据，如发射和接收的时间差。
四、数据分析与讨论1. 各小组汇报实验数据。
2. 共同分析数据，探讨影响测距精度的因素。
对话示例：师：“请各个小组把你们的实验数据分享一下。
”生：“我们这组测了几个不同距离的数据……”师：“大家一起来分析一下这些数据，看看能发现什么问题。
”五、知识拓展介绍超声波传感器在其他领域的应用，如工业自动化、医疗等。
六、总结归纳1. 回顾本节课的重点内容：超声波传感器的原理和测距方法。
2. 强调实验过程中的注意事项和科学态度。
教材分析：本节课的内容紧密结合实际应用，通过对超声波传感器的学习，使学生了解现代科技在日常生活中的应用。
教材内容循序渐进，从超声波的基本特性到传感器的工作原理，再到具体的测距方法，有利于学生逐步掌握知识。
B2能力点作业微课程之《认识超声波传感器》设计方案一、教学目标1.通过微课了解超声波传感器的用途、连线方法、程序编写、测距原理等内容:2.通过说一说、学习成果展示等环节，培养学生的合作能力、逻辑能力;二、教学对象七年级学生三、教学流程1.导入新课用生活中倒车的案例引出超声波传感器。
2.微课学习教师列举出微课学习的要点，引导学生带着问题去学习。
3.小结反馈组内交流通过微课学习收获了什么，还有哪些疑感。
4.动手实践学生分组进行超声波传感器应用学习，有问题先在组内解决。
教师巡视，发现共性问题，并指导小组合作。
5.总结反思四、微课程内容设计与实施思路本微视频是PR3D微课程的一节内容，分为6个部分:导语、课前准备、连线方式、电脑编程、思考题、结语。
学生可边看、边操作，并随时在组内交流。
1.导语展示超声波传感器和超声波传感器应用场景视频，教师配音解说。
此部分意在让学生认识超声波传感器并了解其应用场景。
[教师讲解文字]你好.本节课我们一起来认识超声波传感器，它是一一个输入模块，提供了非常好的非接触范围检测，性能稳定，易于使用，盲区小，准确度高，测距距离从2厘米到400厘米不等，关键是还很便宜，在创客圈应用最为广泛包括:机器人测距避障，液位检测等。
2.课前准备实物逐一展示与教师语音讲解结合。
此部分意在让学生明确超声波传感器实验需要准备的器材及软件。
[教师讲解文字]学习本节课请你准备:1.集成了扩展板的Arduino UNO主板1块2.超声波传感器1个。
3.杜邦线4根B方口数据线1根5.软件: Mixly (米思齐，V0.998) 3.连线方式教师操作、讲解相结合。
讲解时把镜头拉近，使用红笔芯来指示，用颜色区分来说清楚连线方法，最后全景展示连线结果。
此部分意在让学生跟着操作学会超声波传感器与主板的连线方法。
[教师讲解文字]把超声波传感器连接到扩展板数字I0口的2、3号管脚1.GND (地)黑色接扩展板黑色G(2号)2.VCC (电源)红色接扩展板红色V (2号)3.Trig (控制端)灰色接扩展板白色S (2号)4.Echo (接收端)白色接扩展板白色S(3号)教师语音讲解强调:正负极不能反接，否则会烧坏传感器或主板及扩展板。
综合实践研究性学习开展创新性活动品位创新的快乐《有趣的超声波传感器》市丰台区丰台第五小学郝劲峰Word资料一、指导思想与理论依据（一）指导思想综合实践的总目标是密切学生与生活的联系,推进学生对自然、社会和自我之在联系的整体认识与体验，发展学生的创新能力、实践能力以及良好的个性品质。
（二）理论依据1. 坚持学生的自主选择和主动参与,发展学生的创新精神和实践能力综合实践活动的实施要以学生的直接经验或体验为基础，将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位,充分发挥学生的主动性和积极性,鼓励学生自主选择活动主题,积极开展活动,在活动中发展创新精神和实践能力。
2. 面向学生完整的生活领域,为学生提供开放的个性发展空间综合实践活动的实施是面向学生完整的生活领域，引领学生走向现实的社会生活，促进学生与生活的联系，为学生的个性发展提供开放的空间。
3. 注重学生的亲身体验和积极实践，促进学习方式的变革综合实践活动的实施强调学生乐于探究、勤于动手和勇于实践，注重学生在实践性学习活动过程中的体验和感受，要求学生超越单一的接受学习，亲身经历实践过程，体验实践活动，实现学习方式的变革。
二、教材分析1.教学容：《有趣的超声波传感器》是我校自主开发的机器人校本课程中的四年级部分。
本课共分为两课时，第一课时，学生学习认识超声波的概念，理解超声波传感器测距的原理，并能够使用超声波进行实际距离的测量。
本节课重点在与超声波在程序中的应用，通过超声波等待模块的使用来实现自动停车，机器人避障的效果，让学生感受程序与传感器共用所带来的神奇与乐趣。
2.知识背景：（1）声波：发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。
根据震动频率及人耳朵能够听到的围分为次声波（震动频率20赫兹一下），声波（震动频率在20-20000赫兹之间），超声波（震动频率在20000赫兹以上）（2）超声波：声音的震动频率在20000赫兹以上，超出人耳朵能够听到的围的声波。
神奇的超声波——超声波传感器的原理及应用教学设计一、教材分析本课为省编教材六年级下册第四单元“智能机器人”中的一课。
对于智能机器人来说传感器是非常必要的，本课超声波传感器的学习是基础，同时它也对后期其它传感器的学习起到了铺垫作用，所以它在单元中的地位是极其基础和重要的。
六年级学生对scratch软件有一定基础，而且本单元掌握了蜂鸣器及LED灯的基本操作。
基于这样的实际情况，我设计了3个有趣的学习任务，激发他们的好奇心和好胜心，为学生的自主学习、小组交流、自我展示搭建了平台。
二、教学目标知识与技能：理解掌握超声波传感器的原理及应用过程与方法：自主探究学习，掌握连接方法，并根据任务驱动使用超声波传感器。
情感态度价值观：通过超声波传感器应用，拓展学生视野,培养学生的创新能力及学习兴趣。
教学重点理解掌握超声波传感器的原理及使用。
教学难点超声传感器在生活中的应用。
三、教学过程【情景导入激发兴趣】出示GITA行李机器人和自动泊车的视频，让学生能够感受到超声波的神奇并分析超声波，从而顺利的引出本节课的教学内容。
设计意图是充分调动学生的学习兴趣,让学生对超声波好奇,为本节课做好铺垫。
【自主探究掌握新知】教师讲授，使学生认识超声波传感器,知道如何连接及使用方法。
掌握超声波传感器的原理及使用,从而落实了教学重点。
随后设计任务“超声波传感器测量距离”，让学生自主探究使用超声波传感器测量桌面到地面的距离和椅子的高度。
通过这样的学习方式，大部分学生能够在探索中解决遇到的问题，达成目标。
【合作交流互助提高】我将出示停车厂图片，引导学生分析超声波工作原理,即当红灯亮起车位有车,绿灯亮起车位无车。
并针对停车场系统,讨论汇报设计流程图。
通过教师引导确认合理的编程脚本，明确任务开始创作。
最后展示作品，多方评价, 完善作品，使学生掌握本节课的教学难点。
【分层任务实践操作】设计“护眼灯”和“导盲器”的任务，扩展超声波传感器的使用方法，学生在任务中任选其一操作完成,并进行展示汇报。
《超声波传感器》教学设计一、目标设计（一）通过师生交流、观看视频，探究蝙蝠仿生学，了解超声波传感器的作用和原理。
（二）通过自主探究、小组合作，制作测距机器人检测桌面与天花板间的距离，掌握超声波指令模块的使用方法。
（三）自主探究、小组合作，利用超声波传感器制作智能避障机器人，学会用分支结构解决判断问题；综合应用本节所学知识，发挥创意设计自己的智能机器人。
在动手实践中感受创客的过程，培养算法思维能力。
二、评价设计目标（一）评价：知道超声波传感器的测距作用，说出测距原理。
目标（二）评价：能够利用“超声波”指令模块检测桌面与天花板之间的距离。
目标（三）评价：能够利用超声波传感器和分支结构编写程序设计智能避障机器人。
综合运用所学知识，发挥创意设计自己的智能机器人。
三、课前准备编程软件、机器人、超声波传感器、PPT、任务单四、教学重难点重点：能够使用超声波传感器实现机器人智能避障。
难点：将分支结构设计思维应用于问题的实践解决，培养学生算法思维。
五、教学流程设计（一）创设情境通过上节课的学习，同学们学会了利用电机让机器人跑起来，但是又遇到了新问题。
请看视频：播放机器人撞上障碍物（墙）的视频。
提出问题：视频中发生了什么状况？你想如何改进机器人，让它变得更智能？【预设：自动避障】提出问题：我们需要什么传感器来实现机器人自动避障？【引导：蝙蝠，一种夜行动物。
在伸手不见五指的黑夜却能灵活躲避障碍物。
它是如何做到的？】师生交流，师播放视频展示超声波原理：蝙蝠一边飞，一边从嘴里发出一种声音。
这种声音叫做超声波，人的耳朵是听不见的，蝙蝠的耳朵却能听见。
超声波像波浪一样向前推进，遇到障碍物就反射回来，传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠就立刻改变飞行的方向。
人们从蝙蝠身上得到了启示，研制了一种能够测距离的传感器叫作超声波传感器。
贴板书：（二）新授1、认识超声波传感器（师拿小车演示）它就像机器人的“大眼睛”，能够帮助机器人检测自己与其他物体之间的距离。
青少年机器人活动课教案
第八课超声波传感器的应用2
教学目标：1、认识并理解超声波传感器的两种工作状态，能熟练的在程序中做相应的设置。
2、能熟练的将超声波传感器和机器人的运动有机的结合起来。
课时安排：2课时
教学过程：
1、教师总结：通过上一节课对超声波传感器的运用，同学们已经基本掌握了传感器的设置操作。
在这两节课中老师要求同学们能熟练的掌握超声波传感器的运用，特别是传感器和机器人如何有机的结合，使机器人的运动显得自然而流畅。
2、学生活动：
活动要求：1、机器人从A区域出发，沿着蓝色区域运动分别进入B、C、D区域。
2、机器人在运动过程中要求身体的任何一个部位正投影不超出蓝色区域，B、C、D区域的进入没有先后顺序。
3、机器人进入的标准是，机器人身体的任何一个部分正投影进入B、C、D区域就算完成任务。
《超声波传感器》教学设计一、目标设计（一）通过师生交流、观看视频，探究蝙蝠仿生学，了解超声波传感器的作用和原理。
（二）通过自主探究、小组合作，制作测距机器人检测桌面与天花板间的距离，掌握超声波指令模块的使用方法。
（三）自主探究、小组合作，利用超声波传感器制作智能避障机器人，学会用分支结构解决判断问题；综合应用本节所学知识，发挥创意设计自己的智能机器人。
在动手实践中感受创客的过程，培养算法思维能力。
二、评价设计目标（一）评价：知道超声波传感器的测距作用，说出测距原理。
目标（二）评价：能够利用“超声波”指令模块检测桌面与天花板之间的距离。
目标（三）评价：能够利用超声波传感器和分支结构编写程序设计智能避障机器人。
综合运用所学知识，发挥创意设计自己的智能机器人。
三、课前准备编程软件、机器人、超声波传感器、PPT、任务单四、教学重难点重点：能够使用超声波传感器实现机器人智能避障。
难点：将分支结构设计思维应用于问题的实践解决，培养学生算法思维。
五、教学流程设计（一）创设情境通过上节课的学习，同学们学会了利用电机让机器人跑起来，但是又遇到了新问题。
请看视频：播放机器人撞上障碍物（墙）的视频。
提出问题：视频中发生了什么状况？你想如何改进机器人，让它变得更智能？【预设：自动避障】提出问题：我们需要什么传感器来实现机器人自动避障？【引导：蝙蝠，一种夜行动物。
在伸手不见五指的黑夜却能灵活躲避障碍物。
它是如何做到的？】师生交流，师播放视频展示超声波原理：蝙蝠一边飞，一边从嘴里发出一种声音。
这种声音叫做超声波，人的耳朵是听不见的，蝙蝠的耳朵却能听见。
超声波像波浪一样向前推进，遇到障碍物就反射回来，传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠就立刻改变飞行的方向。
人们从蝙蝠身上得到了启示，研制了一种能够测距离的传感器叫作超声波传感器。
贴板书：（二）新授1、认识超声波传感器（师拿小车演示）它就像机器人的“大眼睛”，能够帮助机器人检测自己与其他物体之间的距离。
小学信息技术《超声波传感器》优质教案、教学设计师展示）超声波指令模块是用来控制超声波传感器的，让机器人能够测量距离并进行相应的动作。
我们可以通过编写程序来实现这个功能。
请看视频了解，师播放视频展示超声波指令模块的使用方法。
总结：通过编写程序，利用超声波指令模块控制超声波传感器，实现机器人测距并进行相应动作的功能。
贴课题板书：超声波指令模块）三）合作探究1、制作测距机器人师分组指导）同学们分组制作测距机器人，利用超声波传感器和超声波指令模块测量机器人与桌面、天花板之间的距离，并在程序中设置相应的动作。
贴课题板书：测距机器人）2、制作智能避障机器人师分组指导）同学们分组制作智能避障机器人，利用超声波传感器和分支结构编写程序，实现机器人自动避开障碍物的功能。
贴课题板书：智能避障机器人）3、创意设计智能机器人师引导）同学们可以根据自己的想法和创意，综合应用本节所学知识，设计自己的智能机器人，并在实践中体验创客的过程。
贴课题板书：创意设计智能机器人）六、课后作业完成任务单上的练题，并设计自己的智能机器人，准备下节课展示。
想知道桌面与天花板之间的距离吗？通过连接机器人后，我们可以使用超声波传感器来测量距离。
首先，需要找到相应的指令让机器人说出测得的距离。
小组合作，进行操作和检测距离，同时估测所测数值的单位。
完成任务的小组可以贴一颗星在组长任务单上。
学会使用超声波传感器检测距离后，可以思考制作智能避障机器人。
任务提示是设定板载按钮启动后，如果机器人与障碍物间距离小于10cm，机器人就避障；否则继续前进。
小组合作探究完成任务，通过编程演示交流，使用流程图呈现算法。
需要加入分支结构和重复执行指令，使机器人具有智能性。
完成任务的小组可以贴两颗星在组长任务单上。
在合作探究中，小组可以共同补充完善制作智能避障机器人的想法和算法。
通过互帮互助，共同进步。
超声波传感器 教学设计信息意识：培养学生关注生活中科技应用的习惯，认识到信息技术对日常生活的影响，特别是在节能和资源管理方面的重要性。
通过学习超声波传感器在自动感应风扇中的应用，增强学生对信息技术价值的认识。
计算思维： 通过拆解超声波传感器和继电器模块的工作原理，以及编写控制风扇的脚本，锻炼学生的逻辑思维和问题解决能力。
学生将学会将复杂问题分解为小模块，并依次解决，从而掌握计算思维的基本方法。
数字化学习与创新： 利用编程工具和信息技术资源，学生将亲身体验数字化学习的乐趣。
通过动手实践，学生将掌握如何利用超声波传感器等数字化工具进行创新设计，实现自动感应风扇的功能，培养数字化学习和创新的能力。
信息社会责任： 强调信息技术在节能、环保等方面的社会责任，引导学生思考如何利用所学技术为社会做出贡献。
通过设计自动感应风扇，学生将意识到信息技术在减少资源浪费、保护环境方面的潜力，从而培养起对信息社会责任的意识和担当。
认真听讲，思考教师提出的问题。
尝试回答教师的提问，提出自己的想法和疑问。
••解决问题。
环节一：电机与继电器的介绍 教师活动： 展示电机和继电器的实物或图片，简要介绍它们的特点和功能。
讲解电机在电风扇中的作用，以及继电器在电路控制中的关键作用。
演示电机和继电器的简单工作原理，如电机的旋转和继电器的开关动作。
环节二：超声波传感器的工作原理及使用 教师活动： 详细介绍超声波传感器的工作原理，包括发射超声波、接收反射波和计算距离的过程。
展示超声波传感器的实物或图片，指出其关键部件和接口。
演示如何使用超声波传感器探测距离，并给出示例代码（如上述代码段）。
引导学生理解代码中的关键语句和函数，如urm10.read(0,1)用于读取超声波传感器与前方物体之间的距离。
环节三：利用超声波传感器控制风扇的方法 教师活动： 讲解如何利用超声波传感器探测到的距离信息来控制风扇的开关。
展示完整的脚本搭建流程图，并详细解释每个步骤的意义和作用。
超声波传感器 教学设计信息意识： 学生将能够识别并理解超声波传感器在家用电器自动化控制中的应用价值，意识到信息技术在日常生活和节能减排中的重要作用，从而培养起对信息技术的敏感度和关注度。
计算思维： 学生将通过模块化学习和脚本搭建，掌握利用编程逻辑处理超声波传感器数据、控制继电器开关风扇的方法，锻炼抽象思维、逻辑推理和问题解决能力，形成计算思维的基本框架。
数字化学习与创新： 学生将利用数字化工具和资源（如编程软件、超声波传感器等）进行实践操作，通过项目式学习探索自动化控制技术的实现方式，培养数字化环境下的学习能力和创新意识，为未来的技术创新打下基础。
信息社会责任： 学生将了解信息技术在节能减排、资源优化等方面的应用，认识到信息技术在促进社会可持续发展中的责任，从而树立起利用信息技术为社会服务的意识，积极践行信息社会责任。
认真观看PPT ，思考教师提出的问题。
小组讨论，分享自己对家电自动化的想法和期待。
•通过生活实例，让学生直观感受到物联网技术的便利。
• 激发学生对超声波传感器和家电自动化的好奇心和探索欲。
环节一：电机与继电器的介绍 教师活动： 使用PPT 和实物展示电机和继电器的外观、工作原理和应用场景。
讲解电机驱动风扇转动的基本原理，以及继电器作为电气开关的作用。
提问：“大家想想，如何通过编程来控制电机的转动和停止呢？” 环节二：超声波传感器的工作原理 教师活动： 使用PPT 和动画演示超声波传感器的工作原理，包括发射超声波、接收反射波和计算距离的过程。
讲解超声波传感器在测距、避障等方面的应用。
展示超声波传感器与微控制器（如micro:bit ）的连接方式。
环节三：编程实现超声波传感器控制风扇 教师活动： 展示编程代码，解释如何使用超声波传感器获取距离信息，并根据距离信息控制继电器的开关，从而控制风扇的转动和停止。
强调编程中的关键步骤和注意事项，如设置正确的接口、初始化变量、编写条件判断语句等。
超声波传感器教学设计信息意识：学生能够认识到信息技术在日常生活中的广泛应用，理解超声波传感器等技术在实现智能家居、节能减排等方面的重要性。
培养学生关注并思考如何利用信息技术解决实际问题，提高信息敏感度和信息应用能力。
计算思维：通过学习超声波传感器的工作原理和编程控制风扇的方法，学生能够掌握基本的逻辑判断和条件分支结构。
培养学生分析问题、抽象问题、设计算法和解决问题的能力，形成计算思维的习惯。
数字化学习与创新：学生能够利用编程工具和超声波传感器等硬件进行实践操作，通过动手实验和编程实现自动感应风扇的设计。
鼓励学生在实践中探索和创新，培养数字化学习和创新的能力，提高利用信息技术进行自主学习的能力。
信息社会责任：学生应了解并遵守信息技术使用的道德规范和法律法规，确保在设计和使用自动感应风扇等智能设备时，尊重他人隐私和安全。
培养学生关注信息社会的伦理问题，提高信息安全意识和责任感，促进信息技术的健康发展。
论，提出自己的见解和疑问。
明确本课的学习目标，做好学习准备。
培养学生的思维能力和表达能力。
• 明确学习目标，为新课的讲授做好铺垫。
环节一：认识电机、舵机 教师活动： 展示电机和舵机的实物或图片，介绍它们的基本构造和工作原理。
通过演示或视频，展示电机和舵机在实际应用中的效果。
提问学生：“电机和舵机在自动感应风扇的装置中可能起到什么作用？”环节二：了解超声波传感器 教师活动： 展示超声波传感器的实物或图片，介绍其基本构造和工作原理。
通过实验演示，展示超声波传感器如何探测物体的距离。
提问学生：“超声波传感器在自动感应风扇的装置中可能起到什么作用？”环节三：编程实践教师活动：引导学生回顾前面学习的电机、舵机和超声波传感器的知识。
展示编程界面和流程图6-8，介绍如何搭建完整的脚本以实现自动感应风扇的功能。
示范编写超声波模块和继电器模块的代码，并解释代码的功能和逻辑。
代码示例：超声波模块代码：• 认真观察电机和舵机的实物或图片，聆听教师的介绍。
超声波传感器教学设计信息意识：学生能够认识到信息技术在日常生活中的广泛应用，如通过超声波传感器实现智能家居的自动化控制。
培养学生观察生活中信息科技应用的敏锐度，理解信息科技如何改善生活质量并减少资源浪费。
计算思维：学生将通过项目实践，学习如何将复杂问题分解为更小的、可管理的模块，如超声波探测和继电器控制。
通过编程解决实际问题，学生能够理解并运用逻辑判断、循环等计算思维的核心概念。
数字化学习与创新：学生将掌握使用编程工具和硬件设备进行数字创作的能力，如通过编程控制超声波传感器和继电器。
鼓励学生进行创新和实验，通过修改脚本和硬件连接，探索不同的解决方案，以优化风扇的自动感应控制。
信息社会责任：学生将认识到信息科技的使用对社会和环境的影响，如通过自动感应风扇减少电能消耗，体现环保意识。
培养学生负责任地使用信息技术的态度，确保技术的应用符合伦理和法律要求，同时关注其对社会的积极影响。
物联网的理解或应用实例。
对即将学习的内容表示出兴趣和期待。
认真听讲，观察实物和PPT 上的图片。
尝试复述电机的种类和主要功能。
小组内讨论继电器的作用，并尝试在图纸上画出继电器的连接方式。
• 帮助学生了解电机和继电器的基础知识。
• 培养学生的观察能力和团队协作能力。
转动和停止的控制。
示例程序如下：python 复制代码 # -*- coding: utf-8 -*- pin2.write_digital(1) # 打开 pin2.write_digital(0) # 关闭 （2）脚本搭建 学习了以上知识后，我们就可以实现探测风扇与人之间的距离，并根据距离远近自动开关风扇。
请学生根据流程图6-8进行动手实践。
环节二：超声波传感器的讲解与编程 教师活动： 展示超声波传感器的实物，并介绍其工作原理（发射超声波，遇到障碍物后反射回来，通过计算时间差来确定距离）。
演示超声波传感器与编程板的连接方法，并讲解编程代码（如上面提到的代码片段）。
《仿真体验使用超声波传感器》教学设计教材分析：依据《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》规定的拓展模块“认识智能机器人，了解智能机器人的相关概念、分类、应用与发展，尝试设计、制作简易教学机器人”设置，我们的教材（宁夏教育厅教研室编著电子工业出版社）将机器人基础安排在六年级（下）册进行学习。
教材借助萝卜圈虚拟仿真平台引导学生学习机器人基础知识并学会搭建机器人，接着让学生以一名“驾驶员”的身份，在不断完善搭建机器人的基础上，通过“小试牛刀”、“新手上路”、“展示技艺”、“一鼓作气”系列任务，经历将一台机器逐渐变成智能机器人的过程，最后帮助学生总结积累编程经验，过渡到模块化程序，为今后学习打下基础。
本单元介绍超声波传感器和灰度传感器的工作原理，学习给机器人（仿真/实物）添加超声波传感器和灰度传感器组件，通过完成“精准停靠”和“遵守交规”任务，学习使用超声波传感器、灰度传感器及取灰度值的方法（仿真/实物）、理解并运用递归调用、条件循环与条件判断的嵌套及算法流程图。
《仿真体验使用超声波传感器》是第四单元《新手上路》第三节教学内容，本节课主要围绕在仿真环境中，通过安装了超声波传感器的轮式车形机器人，在LOGO 语言程序精确控制下，完成“精准停靠”任务，是在第三单元“安全出站”的基础上让机器人更智能，也为以后课程中所用到的传感器和任务做出准确判断打下基础。
学情分析：本节课教学对象为乌鲁木齐八一中学附小的六年级学生。
就学习情感而言这个年龄段的孩子接受信息技术能力强，对智能机器人既熟悉又陌生，对它的探索欲望强烈；从学习情况看六年级学生接触过Scratch可视化编程语言，对程序有一定的概念，对软件的学习也有一定的迁移能力，但没有LOGO 语言编程、搭建仿真机器人基础，因此学习本课学生可能存在的困难有：1、用LOGO语言编写程序指挥机器人运行不太顺利。
2、对递归调用、条件判断语句的理解及程序的输入上存在困难。
教学目标：基于信息技术课程指导纲要、学科核心素养，并立足学生实际，认真分析教材的基础上，确定以下教学目标：1、根据超声波传感器的功能编写程序，学习在仿真环境中使用超声波传感器。
综合实践研究性学习开展创新性活动品位创新的快乐《有趣的超声波传感器》北京市丰台区丰台第五小学郝劲峰一、指导思想与理论依据（一）指导思想综合实践的总目标是密切学生与生活的联系,推进学生对自然、社会和自我之内在联系的整体认识与体验，发展学生的创新能力、实践能力以及良好的个性品质。
（二）理论依据1. 坚持学生的自主选择和主动参与,发展学生的创新精神和实践能力综合实践活动的实施要以学生的直接经验或体验为基础，将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位,充分发挥学生的主动性和积极性,鼓励学生自主选择活动主题,积极开展活动,在活动中发展创新精神和实践能力。
2. 面向学生完整的生活领域,为学生提供开放的个性发展空间综合实践活动的实施是面向学生完整的生活领域，引领学生走向现实的社会生活，促进学生与生活的联系，为学生的个性发展提供开放的空间。
3. 注重学生的亲身体验和积极实践，促进学习方式的变革综合实践活动的实施强调学生乐于探究、勤于动手和勇于实践，注重学生在实践性学习活动过程中的体验和感受，要求学生超越单一的接受学习，亲身经历实践过程，体验实践活动，实现学习方式的变革。
二、教材分析1.教学内容：《有趣的超声波传感器》是我校自主开发的机器人校本课程中的四年级部分。
本课共分为两课时，第一课时，学生学习认识超声波的概念，理解超声波传感器测距的原理，并能够使用超声波进行实际距离的测量。
本节课重点在与超声波在程序中的应用，通过超声波等待模块的使用来实现自动停车，机器人避障的效果，让学生感受程序与传感器共用所带来的神奇与乐趣。
2.知识背景：（1）声波：发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。
根据震动频率及人耳朵能够听到的范围分为次声波（震动频率20赫兹一下），声波（震动频率在20-20000赫兹之间），超声波（震动频率在20000赫兹以上）（2）超声波：声音的震动频率在20000赫兹以上，超出人耳朵能够听到的范围的声波。
超声波具有良好的指向性、传导性。
（3）超声波传感器：将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。
，多用于测距、医疗检查、金属探伤、雷达等设计，为人们的工作和生活提供了方便。
作为教师，选择的活动载体，一定要既具有普遍性，同时又能够突显出教育目标。
在活动过程中，学生的主要精力应放在对方法的掌握和运用上，尽量避免过难的知识对主要教学目标的达成产生较大的干扰和阻碍。
本次活动方案选择“超声波”作为活动的载体，有两层含义：从生活中看，超声波是声音的一种，源于学生的生活；从科学上看超声波又具有很多有神奇的特性，激发学生对科学的兴趣和求知欲。
三、学情分析本课是四年级的活动内容，学生具备一定的创新精神和实践能力。
在进行这一课前，学生已经掌握了机器人的基础知识与技能，对机器人的搭建和程序的编写有了一年的基础，并理解认识了超声波的概念及测距原理，并能够使用超声波传感器进行正确测距。
我校地处丰台腹地，2008年就将机器人引入学校，学校有丰富的科技活动，学生受学校家庭熏陶和环境的影响，从小就有强烈的好奇心、创造能力和参与意识。
四、教学流程示意图五、教学目标1.理解超声波测距的原理2.能够使用超声波传感器测量距离，并认识了解超声波在生活中的应用3.掌握超声波传感器等待模块的应用，并利用此模块设计相应程序实例4.养成严谨求实的研究作风，培养学生善于思考、积极解决问题的科学精神。
六、教学重难点教学重点：本课的重点是超声波传感器应用的原理及等待模块的使用，要求学生能够熟练使用超声波传感器的等待模块完成课堂中的最终避障机器人的调试。
教学难点：超声波传感器等待模块的理解，学生以前所学习的都是顺序程序，超声波传感器的等待模块可以认为是分支程序的另一种形式，即当条件达成后如何执行，当条件未达成时如何执行，学生如何理解是本课的关键。
七、教具准备乐高公司生产的EV3教育机器人，它是一套具有很高科技含量的智能化科学教育系统。
特点是用计算机编程，单板机控制，多种传感器，电动机、灯泡、喇叭输出的智能化系统。
课堂中每一个小组使用一套包含700多个积木零件及各种传感器的教学材料。
现在学生不缺乏创新精神，而他们少的是将创新思路转变为实际物品的载体，而乐高机器人中种类繁多的零部件就可以很好地达成学生将设想转为实际的目的。
使用乐高，“只有想不到的，没有做不到的。
”电教设备：计算机、视频投影、实物展台。
九、教学过程实现学生自主成长的思路与方法一、导入问题导入，我们在上一节课对超声波传感器有了一个初步的认识了解。
其中超声波传感器一个最重要的功能就是测量距离，郝老师前几天带领机器人小组的同学刚参加完创客竞赛,他们做了一个自动升降吸收台，大家观察一下，这个自动升降洗手台能够根据来的人的身高自动调节洗手台的高度，那么你观察一下它最上面的超声波传感器能够起什么作用它的工作原理是什么呢二、新授我们利用超声波传感器测距的功能可以实现很多有意思的程序设计。
今天我们就一起尝试体验一下超声波传感器的神奇..任务一：自动刹车机器人在我们的生活中超声波传感器的应用非常广泛，最常见的比如我们汽车的倒车雷达，当汽车倒车的汽车安全配置中现在出现了一个非常人性化的高科技配置，并且已经开始广泛配置在咱们的家用汽车上，那就是自动刹车系统，当检测到前方有障碍物时就能自动刹停。
车头的前方也安装了一个类似超声波传感器的设备，时刻监测前方的情况，一旦前方出现了障碍物，它就能够帮助你把车刹停！它是如何实现的呢我们今天就通过我们的机器人来体会这一神奇的功能。
教师出示任务一：制作自动刹车机器人，要求机器人前进，在障碍物前20厘米处停车。
教师黑板演示:黑板右侧画一个长方形障碍物，教师拿机器人为学生演示机器人行进的过程，一边演示一边出示板书：1、机器人首先要前进，这次的前进还是一圈两圈吗不是，是一直前进，所以一会我们所使用的模块是移动转向模块中的开启。
板书出示：：→前进2、机器人在前进的过程中一直要等待超声波传感器来检测前方障碍物的距离。
板书出示：→等待超声波检测距离3、机器人一直向前走，当距离障碍物的距离小于安全距离时，（板书虚线，作为安全距离），停止，使用移动转向模块选择关闭。
教师演示，拖动一个移动转向模块，选择开启。
引导学生应该是一直往前走，等待超声波检测到前方的障碍物。
所以移动转向模块设置为开启。
今天我们将学习一个新的模块，等待模块，在流程控制选项卡中，有一个小沙漏，它叫做等待模块，超神波传感器—比较—距离为了我们的机器人能在一个安全距离停下来，我们将距离设置为小于20厘米，当机器人检测到距离小于20厘米后，该让机器人干什么了停车，所以我们需要在第二个模块的后面添加一个停车的模块，停车的模块如何来制作呢，在这里老师给一个提醒，可以用移动转向模块来做，该如何做呢自己试试看吧。
比一比谁的小车能够自动停下来。
任务二：自动刹车机器人进阶如果能够停车成功，可以挑战高难度任务，看看能够在多少厘米距离停下。
并思考以下问题：1.我们的超声波传感器能够精确测量的最近距离是多少呢2.如果低于这个距离会出现什么现象呢3.为什么会出现这种现象任务三：避障机器人初级随着科技的发展，现在的汽车驾驶也有了新的进步，并且很多公司都已经研制出来并进行试验了，你们知道这个技术是什么吗我们利用我们今天所学习的知识也可以完成一个最简单的自动驾驶机器人，我们称之为避障机器人。
我们的机器人不仅仅在遇到障碍物的时候可以停下来，甚至可以转弯自动躲避障碍，该如何制作程序呢教师演示，机器人前进、等待超声波、停止后需要做什么动作学生回答“左转或右转”，教师板书跟问：转弯之后又该怎么样了学生回答：继续前进，等待超声波检测教师跟问：机器人在一次次的重复相同的动作，所以我们要在最外面加上一个循环模块教师板书学生实践操作，制作避障机器人。
比一比谁的机器人能够在桌子上行走二十秒钟而不撞到障碍物，提示，因为桌子的边比较低，所以可以用手在桌边外拦挡。
任务四：提问：我们如何让我们的避障机器人更稳定呢对照程序，与学生一起分析提高避障机器人稳定性可行的方法：可以前进的速度，检测的距离、转弯的角度都可以进行适当的调整。
给大家五分钟调整测试时间，五分钟后我们进行比赛。
任务五：学生调整对应参数后进行两轮比赛，避障机器人20秒竞赛，看谁能够坚持住20秒不碰到桌子的边沿。
三、总结你都进行了哪些调整，说一说你成功的经验。
延展，超声波传感器除了制作壁障机器人和自动刹车机器人外还可以有很多应用，如自动门，如自动上水系统……为学生演示一些超声波应用的作品。
希望你能够通过机器人课程的学习，使用超声波传感器发明创造出属于你的作品来！同时为大家留一个作业：思考一下，真正的自动刹车系统是分几种情况的，当比较远的时候发出警报，并开始减速，当接近物体时停车，这个程序我们该如何设计。
课下留给同学们思考，我们下次课一起继续探讨。
板 书 设 计有趣的超声波传感器十、课后反思超声波传感器是机器人课程中比较重要的一课内容，四年级作为程序的进阶学习，要求通过一年的机前进 等待超声波检测 障碍物10厘米 停止的程序应用。
超声波传感器在本次教学中共分为两课时，第一课时，学生学习理解超声波的概念，及使用控制器进行超声波测量距离的方法，第二课时，学习掌握超声波等待模块的应用，掌握基本的超声波传感器的使用方法。
第一课时通过测量桌子、椅子及同学之间的身高，让学生理解超声波传感器的作用及方法，第二课时通过自动刹车机器人及避障机器人的设计，学习掌握超声波等待模块的使用，为其他等待模块的应用的学习奠定基础。
第二课时中超声波等待模块是本节课的难点，为了突破难点，采取了板书与机器人演示相互结合的方法，让学生建立起任务与程序相对应的关系，从而突破难点，理解等待模块的含义。
现代教育随着社会的飞速发展，不再把掌握知识作为教育的首要目标，而是要求把更多思考的时间和空间还给学生，让学生到主动参与学习的过程中去，让他们有一个更广阔的思维领域，从而促进学生潜能的开发。
