《從編程到創(chuàng)造——生活中的聲控》 教學設計

鄭續(xù)玲

教材分析

本課的內容是學用“響度”這個參數命令，理解它的作用是用數字直觀表達聲音高低，并會用這條命令創(chuàng)造性地設計程序，解決生活中的一些問題，如聲控燈等。本課的內容分為三部分：一是理解響度；二是響度的用法，將響度嵌套在其他命令里面一起使用；三是會用響度進行個性化設計。

學情分析

本課的授課對象是五年級學生，他們接觸Scratch已經差不多一學期，學習有一定熱情，特別喜歡自己動手嘗試、探究，思維活躍。在知識層面上，學生已經會用繪圖編輯器繪制背景、角色，會導入背景、角色。會設計程序實現鼠標、鍵盤控制角色的運動，會用“如果”命令，會將自然語言描述的判斷條件轉換成程序中的表達式。學生對程序的順序、選擇、循環(huán)結構有了一定的了解。本課旨在讓學生體驗計算機編程解決問題的過程。

教學目標

100%的學生能夠通過使用麥克風做實驗，來理解響度積木的作用。

95%的學生能夠學會將響度嵌套在積木中綜合使用，來改變角色屬性。

85%的學生能夠通過討論、交流和編程實現聲控燈的過程，鞏固和應用響度的知識，并學會分析問題，梳理解決問題的思路，進而提高邏輯和計算思維能力。

80%的學生能夠在改造和設計聲控垃圾桶的過程中，鞏固響度的知識，提升創(chuàng)新意識和能力。

教學重點、難點

重點：理解響度的作用，并將響度嵌入到其他模塊中搭配使用。

難點：將響度嵌套在積木中綜合使用，來創(chuàng)造性地設計程序。

教學過程

1.互動游戲導入課程（老師會用聲音開汽車）（3分鐘）

師：同學們，見過爸爸媽媽開汽車嗎，怎樣開的？請同學們來演示一下……嗯，看來大家一致認為汽車需要手轉動方向盤來開。可是，老師會用聲音“開”汽車。有點不相信？來，一起看一看。

師演示：打開“聲控小汽車”程序，插入麥克風，屏幕上小汽車會跟著教師的聲音運動，反復演示幾次。

師：怎么樣？好玩吧？猜猜老師是怎樣做到的？這節(jié)課，咱們就一起編程實現這個聲控小汽車。

2.聲音監(jiān)測實驗（5分鐘）

師生討論如何實現聲控小汽車，引導學生總結出下面兩個步驟：第一步，聲音要傳入電腦；第二步，聲音控制小汽車行走。

師生先來探討第一個步驟——聲音的監(jiān)測實驗，如下頁圖1所示。

學生立刻開始嘗試。

師生討論。教師引導學生總結實驗結果：開始響度是0，當有了聲音后，就變成了其他數字。聲音大，數值大；聲音小，數值也小。

教師引導學生總結響度的作用：響度能偵測到外界的聲音，并用數字表達出來。

設計意圖：在熱身運動的基礎上，教師抓住課堂的黃金時間，推進核心任務——讓學生掌握新命令的運用。

3.聲音控制小汽車（10分鐘）

教師出示任務，如圖2所示。

學生嘗試操作。

教師引導學生觀察錯誤案例和正確案例之間的差異，尋找問題的原因及解決問題的方法：因為周圍環(huán)境一直有聲音，響度就一直有數值，如果直接用來控制小汽車，小汽車會一直走，因此需要給定一個范圍并嵌套在條件判斷語句中。

教師出示有關正常聲音的范圍是多少，讓學生認識到響度應該在哪個范圍內才能控制小車行走，如圖3所示。

教師引導學生找到解決方法，即需要給響度設定一個條件，也就是嵌套在條件判斷積木中綜合使用。

學生修改完善程序。

設計意圖：程序設計中，出現錯誤是難以避免的。具體教學時，不能簡單地將沒有錯誤的程序告訴學生。在程序設計中，一方面，教師要幫助學生，使他們不怕出現錯誤，重要的是正確對待它；另一方面，教師要幫助學生學會如何分析并排除錯誤。因此，教師在展示學生資源推進教學的時候，選擇了一個錯誤程序，讓成功的學生修改，教師在一旁補充，最后再放手讓全體學生上機修改自己的程序，直到正確。

4.模擬聲控燈程序（知識轉化為生活應用）（10分鐘）

師：知道了“響度”的作用，又知道了它的用法，我們就可以將它運用到生活中去。我們小區(qū)樓道里都有感應燈，你能設計一個聲控燈嗎？如何才能實現聲控呢？

學生分組討論，匯報交流程序思想。

學生通過討論明確程序設計思路：聲控燈能識別聲音大小，如果達到一定的響度，燈泡就出現亮的狀態(tài)，否則不亮。教師用流程圖幫學生理清思路，對于聲控燈的等待時間，又從人群多樣性角度來引導學生如何正確設置等待時間，如下頁圖4所示。

學生編程實現聲控燈的程序。

5.設計智能未來（創(chuàng)新升華知識的價值）（10分鐘）

師：同學們很棒，已經做出聲控燈了。那么，我們繼續(xù)挑戰(zhàn)，設計一下生活中沒有的物品好不好？大家請看，在我們的校園中，存在不少這樣的垃圾桶。同學們每次倒垃圾的時候有什么困擾嗎？

教師引導學生發(fā)現問題：蓋子很臟，每次都不愿意用手打開蓋子倒垃圾。

師：如何改造它？

學生討論交流可以設計成聲控垃圾桶，跺跺腳或者喊一聲，蓋子自動打開，倒完垃圾后，蓋子蓋上。

教師和學生一起分析需要哪些角色，需要什么腳本，如下頁圖5所示。

根據討論結果，學生實現聲控垃圾桶的程序。

設計意圖：通過貼近生活的素材，激發(fā)學生自由創(chuàng)作的思維火花，同時激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

6.課堂小結（2分鐘）

師：同學們，這節(jié)課你學到了哪些知識？

教師引導學生梳理思路，從知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價值觀三個方面總結課堂內容。

師：我們學習scratch編程，不僅僅是編游戲，我們還可以用來編程實現智能控制，讓機器變得越來越像人類，可以看，可以聽，而且都能聽懂。今天你做的聲控燈和聲控垃圾桶，就是會聽且能做出判斷的智能生活物品。

7.課后練習

師：課后，請同學們觀察你身邊的學習或者生活物品，尋找它們在使用起來不方便的地方，看看能不能利用響度知識來設計程序模擬改造它們？看誰的想法更巧更妙！編程實現智能，智能改變生活。希望同學們好好學習編程，參與設計未來的智能生活。

教學反思

本節(jié)課設計了“聲音監(jiān)測實驗”“聲控小汽車”“設計聲控燈”和“改造聲控垃圾桶”四個環(huán)節(jié)。學生興趣濃厚，課堂氣氛很好，在聲音監(jiān)測實驗環(huán)節(jié)中人人都變身成小科學家，在設計聲控燈和改造聲控垃圾桶的環(huán)節(jié)中，仿佛每個同學都成了科技發(fā)明小能手，嘗試著設計自己想象中的聲控燈和垃圾桶，創(chuàng)新意識得到全面提升。

本節(jié)課也有不理想的地方。在聲音監(jiān)測實驗中，因為麥克風的音量大小和每個同學電腦的音量大小具體設置不太一樣，所以同學們能夠監(jiān)測到聲音的范圍大小有點差異，有的同學大聲說話，響度也不能到100。這點是教學前沒有預想到的。所以在接下來的環(huán)節(jié)中，有的學生因為電腦音量很小，所以當響度大于20，就可以指揮小汽車行走或者讓聲控燈亮，這種課堂臨時生成的問題，便于以后課堂教學提前預設好這些問題該怎樣解決。