赵金凤 北京市海淀区信息技术教师，曾获“海淀区三八红旗手”荣誉称号，所带学生参加机器人、微电影比赛获市、区级各类奖项。在校兼任信息化主管及科学、综合、信息学科教研组长，负责学校创客、机器人、STEAM校本课程的开发和实施。多篇论文获全国、市级奖项，《如何在信息技术学科中培养学生良好的学习习惯》在《中小学信息技术》杂志中发表。

教学背景

选用Scratch传感器板主要是基于：1.六年级学生通过一个学期的Scratch学习，有35%表现出非常积极的学习态度，非常喜欢通过Scratch编程完成相应的任务及一些简单的游戏制作；2.STEAM教学日益受到学生的喜爱，可以很好地激发学生的学习兴趣。

基于以上情况，我在假期查阅了大量资料，并上网查找了很多教具，综合实际应用及价格，最终确定了运用Scratch传感器板开展本课教学。学生可以通过传感器板与Scratch中的角色进行很好的互动，从而大大激发学习兴趣。我还进行了相应调查：78%的学生更加喜欢通过Scratch传感器板的教学方式，11%的学生表示两种形式都很喜欢。

教学目标

本节课的教学对象是小学六年级的学生。通过Scratch与“创客艺术家”课程的学习，学生已经具备了一定的相关信息素养，为本节课的学习打下了一定的基础。然而，六年级学生对生活中物联网技术的应用并没有概念，所以，消除学生对物联网的神秘感，建构较为完善的知识结构，是教学设计的重点。
知识与技能 1.通过感受教室环境，观看视频了解声音、光线传感器，能够列举常见应用。2.通过实验了解声音、光线传感器的特点和工作原理。3.能够使用两种传感器搭建智能灯系统。

过程与方法 通过对智能灯系统的分析与建模，体验分析问题、解决问题的一般过程；通过对声音、光线传感器探测范围的探究实验，体验较为科学的实验研究方法。

情感态度与价值观 1.通过讨论、评价日常生活中声音、光线传感器的典型应用，学会评价它们的特点及其与实际生活的关系。2.通过探究实验，产生学习与使用物联网技术的兴趣。3.通过展示作品，促进创新思维，激发创新意识。

教学重点难点

教学重点：使用光线及声音传感器实现智能灯系统。
教学难点：了解声音、光线传感器的特点和工作原理。

教学准备

本课在配有智能语音提示的计算机教室进行教学，教师配备触控一体机和iPad，学生配备Scratch plus编程环境和 Scratch传感器板。

教学资源：视频1.Google Home，视频2.教师家庭中智能家居视频。

教学过程

一、创设情境，激发兴趣

1.自动提示：学生进入教室时，听到智能提示“进入教室，请保持安静”。

2.观看视频：学生观看生活中的智能应用。（Google Home）

3.分析：教师引导学生想一想，通过视频发现了什么。

学生通过对视频中现象的罗列与讨论梳理，发现所有的现象都需要传感器，要求学生说说所知道的传感器。

教师小结：应用传感器感知信息，经过信息传输，最终实现对“物”的自动控制的现象称为——智能化。

4.引出课题：今天我们也要通过传感器实现对LED灯开关的控制——智能灯。

二、规划设计，开拓思维

1.简单介绍传感器板

2.感受光线传感器及声音传感器

学生将Scratch传感器板与计算机相连，利用Scratch软件观察分析光线传感器、声音传感器的数值与周围环境的关系，判断驱动智能灯开关的大致参数。

3.确立方案

（1）小组讨论
①想通过（   ）传感器控制智能灯开关？
②绘制出基本流程图或者思维导图

学生以小组为单位设计智能灯模型并绘制流程图。

（2）方案汇报

教师在巡视中发现不同的方案，并利用iPad进行拍照，投影到屏幕。

预设：通过光线传感器控制智能灯的开关；通过声音传感器控制智能灯的开关；通过光线、声音传感器同时控制智能灯的开关。

学生汇报小组讨论的方案：针对投屏的照片进行方案汇报。汇报时，请小组同学将流程图同步贴在黑板上。

利用iPad拍照展示如下方案。

（3）方案选择

根据现实生活需求分析：什么情况不需要开灯？当汇报完成后就会形成三个比较完整的流程图，以及分别利用光线、声音及光线和声音同时控制的方案。

（4）方案对比

学生通过联系现实生活需求确定不需要开灯的情况：①机房环境光线足够亮；②机房环境光线不够亮，但是机房里没人。对比黑板上两个及iPad拍摄展示的第三方案，分析出方案三更为符合现实需求，并请学生到黑板上修改流程图，完成最完善的流程图展示。

三、自主探究，学以致用

1.程序设计

小组讨论：依据流程图，进行代码分析。

小组汇报：需要一个“如果……那么……否则……”分支结构，可将条件设置为光线小于某一个数值，这样就可以通过读取光线传感器的值来决定是否执行后续操作。为了保证程序的有效执行，还需要一个重复执行的循环结构。

2.具体程序

教师巡视，利用iPad拍摄学生编写的程序并进行展示。

教师巡视，利用iPad拍摄学生成功搭建智能灯模型的展示视频，以备后续使用。

3.问题解决

列举光线传感器的数值与声音传感器的数值，有10、20、30、40、50。

学生在前期讨论、观察、分析的基础上，小组逐步完善Scratch程序编写，通过运用“观察现象—发现问题—分析原因—尝试解决”的方法不断调试。

4.程序对比

学生通过对比三种不同的编写方法发现：程序一只用了“如果……那么……”，程序二运用了“如果……那么……否则……”，程序三运用了数字与逻辑运算“如果条件一且条件二，那么……否则……”，进一步对程序代码进行分析，得出运用数字与逻辑运算更为简单。

四、模拟环境，调试创新

教师通过iPad展示学生程序及巡视发现，学生设置的数值各不一样，那么在现实生活中，哪个数值更加贴近现实需要呢？

学生根据自己搭建的房子，模拟实现对光线的控制，并找到合适的值。

学生进行汇报：通过对乐高的实体房屋检验发现，当光线处于35～45时，感觉有些黑，需要打开灯，声音探测时，发现距离较远时不是很灵敏，将声音设置为15。

五、总结评价，提升素养

通过展示录制的视频，进行师生评价。针对学生的作品，教师从以下几个方面进行点评：1.记录过程中的问题。2.怎样解决的问题？3.最终效果怎样？4.活动过程中小组的收获是什么？组内每个成员的收获是什么？

六、回归生活，拓展延伸

本课通过学具初步搭建了智能灯模型，课后学生们还可以进一步尝试。最后，请学生观看智能家居视频，让大家感受智能家居原来离我们并不遥远，从而产生使用物联网的兴趣。

拓展延伸：1.尝试和家长一起将自己的卧室进行智能化改造。2.课后阅读《会说话的产品》。