第4单元第2课 《声光小贺卡与多层级控制》教案【湘科版】《信息科技》 六年级上册

中小学教育资源及组卷应用平台 第4.2课《声光小贺卡与多层级控制》教学设计 课题 声光小贺卡与多层级控制 单元 第四单元 学科 信息科技 年级 六年级 核心素养目标 信息意识：意识到声音传感器接收声音信息后，经处理能转化为控制灯光的指令，进而明白生活中众多类似的信息交互与处理场景。计算思维：理解多层级控制实现方法时，能将复杂的声光贺卡控制问题分解，通过不断调试优化，培养算法设计与问题解决能力。数字化学习与创新：学会改变灯光颜色变化逻辑，让灯光根据音乐节奏切换不同颜色，或添加新功能，通过不断尝试，提升数字化创新能力。信息社会责任：制作过程中选择环保材料，避免对环境造成污染；若将制作成果分享，要确保不传播有害信息。 教学重点 认识多层级控制的实现方法。 教学难点 明确多层级控制原理并完成声光贺卡模型设计与制作。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第4.2课 声光小贺卡与多层级控制1、观看视频。2、活动背景：老师像园丁一样辛勤地浇灌祖国的花朵，帮助我们健康成长。每逢教师节,同学们都会亲手制作小贺卡,写上感恩的话语和美好的祝福送给老师。怎样给图文并茂的贺卡增加彩灯和音乐效果，让贺卡在声光的配合下更加生动有趣 3、活动目标1.理解多层级控制的实现方法。2.体验多层级控制的实现过程。 课程新知导入。学习本课学习目标。 帮助学生初步理解本课研究内容。帮助学生学习更有目标性。 讲授新课 新知讲解：一、声光贺卡的基本工作原理声光小贺卡应该具备以下基本功能：(1)打开贺卡音乐声响起，彩灯点亮。(2)灯光亮度会随着音乐的音量变化。(3)彩灯闪烁的节奏也会随着音乐节奏的快慢而变化。(4)合上贺卡音乐关闭，彩灯也关闭。声光贺卡通过声音传感器捕捉音乐信号，经放大器放大后，再经整流、滤波形成直流信号，该信号强度反映音量大小。信号通过模拟 - 数字转换器转换为数字信号，进而控制 LED 灯的亮度或闪烁频率，实现灯光随音量变化。开动脑筋小组讨论，想一想：1.如何实现打开贺卡播放声音 答：在贺卡中嵌入微型音乐芯片和扬声器；设置触发开关（如光敏/压力传感器），打开时接通电路播放声音；使用可编程电子贺卡，通过代码控制音频播放。2.如何实现彩灯亮度及闪烁节奏与音乐的音量和节奏相关联 答：使用音频分析模块提取音乐的音量和节奏特征；通过PWM（脉宽调制）控制LED亮度与音量成正比。较为复杂的控制系统可以分解为几个控制步骤。主控板麦克风获取的声音强度值的大小范围为0~4095，LED灯亮度值的大小范围为0~9。如果要用声音强度值控制LED灯亮度需要将声音强度值转换到 LED 灯亮度值范围之内。开动脑筋在生活中也有类似转换的例子：假如立定跳远2米计100分，跳了1.5米应该得75分。连续踢毽子 15 次计 100分，得80分应该至少踢了12个。探究实践尝试通过声音控制 LED灯的闪烁。运行程序，尝试用不同音量和速度，对着主控板麦克风唱一首儿歌记录观察到的现象。声音音量高，LED 灯亮度高。声音音量低，LED 灯亮度低。声音变化快，LED 灯变化快。声音变化慢，LED 灯变化慢。二、设计与制作声光贺卡模型贺卡模型需要采用多层级控制方式。①通过光线传感器接收光信号，控制扬声器播放音乐。②通过麦克风采集音乐声音，并将声音强度值转换成对应亮度值。③通过亮度值控制 LED 灯的亮度。探究实践1.实验目的：制作声光小贺卡，体验多层级控制方式。2.实验设计3.实验准备：主控板、编程计算机、白纸板。4.实验过程(1)编写程序。(2)将主控板夹在对折的纸板中，打开纸板，运行程序，验证功能。设计与制作声光贺卡模型注意事项元件选择：选择与 LED 灯匹配的电压和型号，采用小型、低电压 LED 灯。电池安装：纽扣电池正确安装，注意正负极，更换时确保电源关闭 ... ...