袁晓蜜 天津市滨海新区塘沽上海道小学信息技术教师，曾被评为天津市基础教育技术工作先进个人，区级学科带头人。具有较长的信息技术工作和学校信息化建设经验，参与编写了高等教育出版社出版的《小学信息技术教学关键问题指导》一书。曾获全国信息技术优质课大赛一等奖，天津市“双优课”一等奖，多篇论文设计获国家级、市区级奖项。

学习背景
 

“体感技术”是指人们无需使用任何复杂的控制设备，直接使用肢体动作与周边的装置或环境进行互动，使人们有身临其境感觉的技术。“体感游戏”则是利用摄像头将捕捉到的人物动作转化为数据，通过数据分析了解人物身体或手势动作，实现直接的人机互动效果的游戏。本课是天津市小学信息技术教材中Scratch单元的拓展，是基于Scratch2.0“视频感知”技术而开发的教学内容，学生们通过动手连接摄像头实现了软件与硬件之间的关联，通过学习编程了解了虚拟现实技术的实现过程。

学情分析
 

本课的教学对象是五年级的学生。通过前一阶段对教材中Scratch单元的学习，学生们已经掌握了编程的基本方法，并能根据自己的想法创作简单的编程作品。他们兴趣浓厚、思维活跃，并且具有一定的观察和分析问题的能力，在日常的创编中感受到了Scratch赋予的无穷想象力和空间，这些都为本课的学习奠定了良好的基础。因此学生们在体验“体感游戏”的过程中能努力将各种创意转变为现实，在提高编程解决问题能力的同时具备初步的计算思维。
 

教学目标
 

知识与技能：初步了解并体验“视频感知”技术，能够使用摄像头设备并用Scratch2.0编程实现人机互动。
 

过程与方法：学习与摄像头相关的指令。

情感态度与价值观：在Scratch编程实践中感受“视频感知”技术的魅力，体验虚拟现实技术和人工智能的有趣互动。
 

教学重难点
重点：通过实例体验“视频感知”技术，学习与摄像头相关的指令。
 

难点：通过实例理解“视频侦测动作在角色上”指令的作用，以及“透明度”和“动作”参数值的设置。

教学准备
 

Scratch 2.0软件、摄像头。    
 

教学过程

一、分析技术背后的“原理”实现，引出学习内容
 

1.观察图片，猜猜这些人在玩什么？（如图1）

图1

2.学生体验“切水果”的体感游戏。
 

3.交流体验后的感受，说说这和以前玩过的“切水果”或其他游戏在操作方式上的不同。

（1）特点：
游戏操作方式——感知身体动作变化，而非直接操作手柄、按键滑屏等操作进行人机交互。
游戏效果体验——身临其境，感受虚拟现实。
 

（2）本质：（如图2）
通过师生交流得出结论：体感游戏是由人的身体动作来操控的，而体感游戏本身就是人们编写的程序，那么我们是通过摄像头设备感知动作并传递给程序的，摄像头“获取动作变化”，并“将动作变化的量值传递给程序”。这种技术就是体感技术，而实现的关键就是用摄像头进行视频感知。

图2

4.引出本课任务继续学习Scratch，用其中的摄像头模块指令设计自己的体感游戏。

二、学习摄像头模块相关指令，培养学生计算思维能力
 

任务一：“拦截小猫”（PPT出示）
 

任务要求：当小猫在舞台来回走动时，请你用手拦截小猫，如果拦截成功小猫就返回起点。
 

1.基本程序，首先由学生通过复习旧知制作来回走动的小猫。（如图3）

图3

2.围绕板书，引导学生分析两个关键操作。
 

学生完成基本程序后让他们试着用手拦截小猫，发现拦截并未起作用。学生分析发现想要获取到自己的动作就需要在连接摄像头后，找到与摄像头相关的指令——“摄像头开启”。当学生看到自己的视频影像后再次尝试拦截小猫，发现拦截依旧未起作用，引导学生继续分析，如果仅通过指令开启还是无法实现，要想使视频感知到动作并传递给程序，还需要其他具体的指令即“视频侦测动作在角色上”。
总结：获取动作变化——“摄像头开启”指令；量值传递给程序——“视频侦测动作在角色上”指令（获取相关数值）。
 

3.难点突破，引发学生深入思考。
 

教师引导学生分析发现“视频侦测动作在角色上”指令不能直接拼接使用，需要在该指令前打“√”，然后让学生观察视频侦测到的动作是一个不断变化的数值。教师讲解：“视频侦测动作在角色上”指令不能单独使用，需要给它一个“参照值”来进行比较，可以将这条指令同“大于”指令组合，以便获取动作变化的数值。教师继续引导学生思考交互的判断条件（如图4），通过条件判断的过程就可以将动作变化的量值传递给程序，接下来再由学生根据自己的需求进行编程设计。

图4

（视频移动的取值范围：0~100。数值越小，敏感度越强；数值越大，敏感度越差。）

4.学生尝试自己制作。
 

5.学生作品展示交流（如图5）。教师进行“问题”作品分析，提醒学生注意“透明度”的问题，了解视频透明度的取值范围：0~100（数值越小，视频中的你越清晰可见；相反数值越大，视频中的你就越透明不可见）。

图5
 

6.“个性”作品展示。拓展：学生分析“动作在角色上”和“动作在舞台上”两种指令的不同效果，体会其中的不同特点。   

  
总结：动作在“角色”上——只有视频侦测到的动作作用在“角色”上时，小猫才回起点。动作在“舞台”上——只要视频侦测到的动作作用在“舞台”上，小猫就会回起点。
 

三、创作自己的体感游戏——巩固新知，综合创作，个性发展
 

任务二：创作自己的体感游戏（PPT出示）
 

任务选择：
继续完善拦截小猫游戏——添加新的游戏需求（2星）；完成半成品任务（2星）；自己创作游戏（3星）。
 

1.任务分析。 
【示例1】气球：舞台随机出现一只气球，如果你能打到它，它就会爆开。请你继续添加指令，完成体感小游戏。（此示例为半成品任务，如图6）

图6

【示例2】切水果：请你修改指令“碰到鼠标指针”，将用鼠标切水果改为用手切水果，实现体感游戏效果。（此示例为自创作品，角色和舞台背景以及程序可参见课本）
 

【示例3】变色球：如果你触摸到小球时，它就会神奇地改变颜色。（此示例为自创作品，只有角色和舞台背景，无程序脚本）
 

2.学生创作：建议2人一组研究学习。
 

3.展示交流：学生介绍游戏设计，教师或其他学生玩其游戏，给出评价。
 

四、总结拓展——归纳梳理，拓展延伸
 

1.总结本课知识：今天我们制作的体感游戏就是通过摄像头感知身体动作变化并将其变化的量值传递给程序，因此我们学习了这些与摄像头相关的指令，设计出了自己的体感游戏。同学们都很棒！今天只是初体验，后续我们还会继续深入学习。
 

2.拓展技术应用：通过体感游戏，我们了解了体感技术，那么这种体感技术只能用来玩游戏吗？它在逐步走出游戏领域，应用到人们的生活中。只要同学们敢于想象，敢于尝试，未来一切皆有可能！