超声波传感器教学教材
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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。
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》教案老师:“测量距离是指测量它与物体之间的距离。
比较距离是指测量出的距离进行比较,是否满足设定的条件。
”老师:“今天我们就要利用超声波传感器,搭建一个能够车辆距离的小车。
小车直行,测量出行驶了多长的距离。
”提出任务一:建构:1)两个大型电机搭建基本车型。
2)竖直固定超声波传感器在车头。
3)固定触动传感器在车上。
程序:1)移动转向模块控制小车行走。
2)超声波传感器模块与显示模块相连显示距离。
一、结构分析。
1.结合图片,分析转盘的结构。
1) 车体2)触动传感器3)超声波传感器二、利用乐高教具,引导学生进行建构操作。
1.车体。
1)教师提问:如何搭建稳定的车体呢?2)制作要求:搭建任意一个之前学过的车体。
2.搭建触动传感器。
1) 教师提问:如何操控小车行走前进呢?2)制作要求:将触动传感器固定在小车上。
3.搭建超声波传感器。
1) 教师提问:如何安装超声波传感器呢?2)制作要求:将超声波传感器竖直固定在车头。
4.编程1)教师提问:如何实现超声波传感器的测量呢?今天老师要给大家介绍等待模块新的模式——超声波传感器模式,与超声波传感器模块。
2)如何把测量数值显示在屏幕上呢?——显示模块。
任务:小车以50功率后退2秒,测量行驶距离。
程序释义:移动转向模块功率50时间2秒——超声波传感器测量模式——连线显示模块。
二、提出任务三:课程回顾。
1.教师课程内容总结1)今天我们学习哪些新零件?它有哪些特点?——超声波传感器传感器。
能够测量距离。
2)分享一下今天你搭建的是哪种车型?——核心固定方式:横向/竖向/垂直/倾斜。
轮子个数:2/4/6等。
3)今天学习了哪些编程模块,它有什么作用?——等待模块中13个模式之一的超声波传感器模式与超声波传感器模块。
能够测量距离与比较距离。
2.《超声波传感器》活动内容分享1)学生以个人为单位,每名学生依次分享本次活动内容。
2)同学之间可以进行提问反馈。
提出任务四:整理教具。
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。
《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。