2024贵州教育出版社五年级下册信息技术教案

五
年
级
下
册
信
息
技
术
教
案
教师：
学校：
时间：2024.2.26
第1课声音控制小猫动作
一、教材分析
本课的主要内容包含两个方面：一是认识开源硬件Arduino，二是学习使用声音传感器。

Arduino主控板包括数字口与模拟口，通过这些接口与传感器相连。

通过USB连接线，xDing软件可以控制与Arduino主控板之间通信，注意选择正确的通信接口。

第一次使用时要下载固件到主控板中。

利用声音传感器获取外界
中的音量值，利用音量值来控制小猫的运动。

当传感器获得声音越大时，小猫的速度就越快。

二、学情分析
本课是接入硬件的第1课，学生的学习兴趣浓厚。

本课知识点较多、较碎，学生容易学到后面忘了前面，要不停地提醒他们。

特别是使用杜邦线连接声音传感器和主控板，提醒学生要特别小心，不要扎到手指。

“声音加油”程序简洁易懂，学生很容易领会。

三、教学目标与要求
1. 了解 Arduino硬件的结构。

2. 学会连接主控板与计算机的方法。

3. 掌握获取声音传感器值的方法。

四、教学重点与难点
1. 重点：
（1）能够将声音传感器和主控板连接起来。

（2）掌握获取声音传感器值的方法。

2. 难点：
（1）掌握获取声音传感器值的方法。

（2）将获取到的传感器数值应用到程序中。

五、教学方法与手段
情境创设、任务驱动。

六、课时安排
安排1课时。

七、教学准备
计算机网络教室、教学广播系统。

八、教学过程
（一）新课导入
播放开源硬件作品视频。

学生观看。

这些精彩的作品都是利用开源硬件制作出来的。

开源硬件可以让计算机拥
有感应、控制真实世界的能力，任何人都可以自由地使用，复制、研究和改动，并且源代码是开放共享的。

其中比较有名的开源硬件就是Arduino，它能通过外接各种各样的传感器来感知环境，控制灯光、电机等设备装置。

今天我们一起来学习《声音控制小猫动作》。

（板书）
【设计意图】通过观看视频中的创客作品，体验开源硬件的魅力，激发学生的学习兴趣，唤起获得知识的欲望。

（二）知识新授
1. 认识Arduino主控板。

学生阅读教材“1. 认识Arduino主控板”。

思考：Arduino主控板的接口种类有哪些？每种接口包括哪些？
学生回答。

教师出示xDing主控板。

今天我们使用的主控板看似与官方板不一致，其实功能和作用都是一样的。

请同学们认真观察一下。

学生观察xDing主控板。

找一找，模拟接口与数字接口分别在什么位置？
学生回答。

2. 介绍xDing软件。

如何使用Arduino呢？xDing软件可以来帮忙。

教师打开xDing软件，介绍软件，突出介绍与Scratch的不同之处——机器人模块。

学生打开软件，认识界面。

3. 连接Arduino主控板。

教师示范操作。

首先连接好数据线，单击“控制板”菜单，选择“Arduino Uno”；再次单击“连接”菜单，选择“串口”，选择正确的串口号，连接主控板。

安装好固件。

学生操作，教师巡视，指导有错误的学生。

4. 认识声音传感器。

今天我们一起研究声音传感器。

师出示声音传感器，它内置了一个话筒，声波使用话筒内的薄膜振动，将声音的强度转换成电信号。

如何让声音传感器获取教室里的声音呢？
（1）教师示范杜邦线的插法。

这样彩色的线称为杜邦线，拿出其中的三根线，杜邦线的一端插在声音传感器的A0信号口上，另一端插在主控板A2上。

依次完成电源和接地线的连接。

插时注意安全，不要扎到手指。

学生操作，教师巡视。

（2）声音试验。

教师示范程序。

执行程序，演示变量“声音”数值变化效果。

（如图1所示）
图1
学生操作，教师巡视。

提醒学生数据线要连接牢，不要碰到引起松动。

5. 声音加油。

小猫参加运动会，它的项目是跑步。

让我们一起为它加油，声音越大，它跑的速度就越快。

参考教材第69页的脚本程序。

学生操作，教师巡视。

【设计意图】Arduino学习内容较多，不仅有硬件知识，还有xDing软件连接方面的知识，带着学生扎扎实实地解决遇到的一个个问题，打牢硬件学习的基础。

（三）巩固拓展
如果让小猫的速度变得更快，可以修改哪里的值？
学生讨论、思考。

关键是移动里面的计算值，改变“50”数值你有什么发现？
学生试验，汇报。

发挥你的想象力，再完善一下小猫角色的动画。

学生操作。

转播学生作品，进行评价。

（四）总结回顾
今天我们一起感受了开源硬件Arduino的魅力，学习了利用声音传感器获取环境的声音的模拟值，利用模拟值进行虚实互动的游戏。

在后面的学习中，我们将了解到光敏、滑杆、摇杆、超声波等传感器，这些知识不但能带来学习上的
快乐，还能解决生活中实际问题呢！
第2课机灵的老鼠
一、教材分析
本课是Scratch与硬件相结合的第二课，也是巩固模拟传感器应用的一节课。

本课以机灵的小老鼠生活习性为例，白天休息晚上出来觅食。

通过光敏传感器来感知外部环境的光线变化，在正确连接好线后，通过获取传感器的返回值与动画互动，从而掌握模拟传感器的使用方法。

二、学情分析
有了声音传感器的学习基础之后，光敏传感器的学习难度会大大降低。

充分让学生了解光敏传感器在不同环境中获取光线值，理解计算机如何知晓环境信息，引导学生利用获取的准确环境信息，解决生活的问题，学以致用。

三、教学目标与要求
1. 熟练使用Arduino 主控板与传感器电路连接。

2. 熟练使用光敏传感器的方法。

3. 通过xDing编程获取光敏传感器的数值，制作互动动画。

四、教学重点与难点
1. 重点：老鼠觅食动画的程序设计。

2. 难点：光敏传感器实验的设计与分析。

五、教学方法与手段
情境创设、任务驱动。

六、课时安排
安排1课时。

七、教学准备
计算机网络教室、教学广播系统。

八、教学过程
（一）新课导入
大家都看过《猫和老鼠》的动画片，相信片中的Jerry给大家留下了深刻的印象。

让我们一起重温那片精彩的片段。

师播放动画片片段。

学生看视频欣赏。

这里也有一只聪明的小老鼠（出示Scratch中小老鼠角色），天亮时，躺在洞里睡大觉；天黑了，就出来觅食。

它是如何感知光线，做到行动自如呢？今天我们一起学习“机灵的老鼠”。

【设计意图】通过学生熟悉的动画片内容，建立与新学知识之间的联系。

（二）知识新授
1. 认识光敏传感器。

请学生拿出光敏传感器，细心观察。

很小的玻璃芯片就是传感器感光元器
件。

能够感知环境的光线的传感器叫作光敏传感器。

它能感受光的亮度并转换成电信号。

学生观察光敏传感器。

连接光敏传感器。

使用杜邦线将传感器上的A0连接到主控板A2，再分别连接好电源5V与接地GND。

连接时，要小心，不要扎到手。

注意将USB数据线连接好主控板与计算机。

学生连接，教师巡视。

2. 体验光线模拟值。

教材“探究屋”给出了探索光线的简单程序，请同学打开xDing软件，选择正确的串口号，不要再安装固件了。

完成程序，并尝试回答问题。

学生操作，教师巡视。

提醒学生数据线要连接牢，不要碰到引起松动。

谁来说一说，你的传感器获得的模拟值是多少？当用手遮住时，模拟值又是多少？你得出了什么规律？（如表1所示）
表1
学生回答，找出规律。

我们发现模拟值在×××左右时，光线明暗效果比较好。

我们把模拟值小于×××称为天黑，把模拟值大于×××时称为天亮。

当然这个值也可以根据实现情况进行改变。

（依学生测试值为准）
【设计意图】通过测量光敏传感器在不同环境下的模拟值，体验借助开源硬件感知环境，获取环境数据的强大魅力。

3. 添加角色与背景。

聪明的小老鼠是依靠了光敏传感器获得的值来辨别光线的。

我们先将角色与背景添加好。

学生操作，教师巡视。

我们要在背景图片的墙脚边上，画一个老鼠洞。

师示范过程。

学生操作。

4. 设置老鼠动作。

当天黑时，老鼠就从洞里出来。

当天亮时，老鼠就回洞中睡大觉。

请同学自学教材，完成小老鼠的脚本程序。

提问：在程序中“如果模拟口A2＜100”控件中的“否则”代表什么意思？它是指“模拟口A2”的值如何变化？
学生回答。

教师小结。

【设计意图】在模拟口的选择上不一定拘泥于教材，可以让学生自行设置接口。

天亮与天黑的模拟值根据学生的实际实验结果所得，培养学生利用数据说话，实事求是的精神。

（三）巩固拓展
在教材的“探究屋”中提出当光线发生变化时，舞台背景也要跟着一起变化。

先思考一下，如何让舞台背景的光线变暗，使用什么样的控件？
学生讨论、汇报。

小结。

和控件中的“亮度”选项可以实现。

学生编写程序。

转播学生作品，进行评价。

（四）总结回顾
光敏传感器可以感知环境中光线强弱的变化。

你觉得生活中哪些地方可能用到光敏传感器？请你谈谈，它能解决什么样的生活问题？
学生讨论、交流。

第3课：滑杆接球
【教材分析】
本课主要介绍如何在Scratch中使用滑动电位传感器来精确定位角色位置。

教材首先介绍如何将滑动电位传感器正确地接在模拟端口上，以滑动网兜接球为例，生动有趣。

如何将滑杆获得的模拟值变为当前角色的坐标值是本课的重点，
也是本课的难点。

【学情分析】
学生通过前面几节课的学习已经具备学习使用硬件的能力，具备一定的基础，学生能够将已有的经验运用到学习中去，也具备运用技能进行创新的能力。

【教学目标与要求】
1. 认识滑动电位传感器。

2. 掌握程序启动方法。

3. 掌握滑动电位传感器控制程序的方法及原理。

4. 利用传感器精确控制角色在舞台上的位置。

5. 通过滑杆接球内容培养学生实事求是的科学态度和严谨的思维推导能力。

6. 利用电位滑动传感器解决生活和学习中实际问题。

【教学重点与难点】
重点：
1. 正确连接滑动电位传感器。

2. 掌握利用滑动电位传感器控制角色位置。

难点：
掌握利用滑动电位传感器控制角色位置。

【教学方法与手段】
教师演示法、自主探究学习法。

【课时安排】
安排1课时。

【教学准备】
滑动电位传感器，Arduino板，连接线若干。

【教学过程】
学生操作连接滑动电位器与Arduino 板。

请大家滑动滑块，看看对应端口的模拟值是否在变化？
学生操作，师巡视。

2. 添加网兜角色。

今天我们制作一个网兜通过滑杆来控制它。

请同学们根据书上的样例制作，当然你也可以进行一些变化。

特别要注意网兜内部的填充颜色。

学生绘制网兜角色。

3.确定模拟值与坐标对应关系。

我们知道舞台的大小与X轴的坐标范围有关，通过鼠标移动我们可知舞台的最左边值为-240，舞台最右边值为240，所以总长度为480个像素。

请同学看书，思考如何得出模拟值与坐
培训学生数理逻辑推导能力。

给出问题，引导学生进一步深入思考。

【教学反思】
游戏制作是学生喜欢的内容之一，教师在课的开始以有趣的游戏导入，调动了学生的积极性。

学生对角色的绘制与添加掌握得较好，但是本节课的难点在于如何让滑杆的模拟值转化成坐标值，有部分学生感到困难，教学中可以采用教师讲解的方式突破难点，步步引导，层层递进地推导，让学生清楚每一步计算之间的关系，学会举一反三，灵活应变。

第4课小猫抓鱼
一、教材分析
本课以小猫抓鱼游戏为主题，通过故事引导出用摇杆指挥小猫的动作分析。

首先是对摇杆的认识，摇杆的杜邦线连接比较复杂，涉及X轴与Y轴两个信号线，在连接时要注意所连接的针脚编号。

在了解摇杆的基础上，通过xDing软件来控制角色运动。

当向上拨时，得到的模拟值变化表示角色要向上移动，以此类推得
出向下、向左和向右拨动摇杆时变量X、Y值变化，根据变化的值设置角色相应的动作。

二、学情分析
摇杆跟游戏手柄很相似，容易激发学生学习游戏设计的热情。

连接线时有两根信号线，连接后要仔细检查提醒不能插错，培养学生反思的好习惯。

如何让角色跟摇杆一起移动是本课的难点，教师要做好引导作用，带领学生建立获取数据框架。

利用学生探究到的数据进行分析，什么值时向上运动，什么值时向下运动等等，依据完整的数据编写可行性程序。

数值的设置不唯一，以学生获取的值为准。

三、教学目标与要求
1. 认识摇杆的工作原理。

2. 正确连接摇杆与主控板。

3. 学习使用摇杆控制角色运动的方法。

四、教学重点与难点
1. 重点：
（1）认识摇杆的工作原理。

（2）正确连接摇杆与主控板。

2. 难点：使用摇杆控件角色运动。

五、教学方法与手段
情境创设、任务驱动。

六、课时安排
安排1课时。

七、教学准备
计算机网络教室、教学广播系统。

八、教学过程
（一）新课导入
教师：同学们都玩过带手柄的游戏吧？老师今天也带来一款游戏手柄，谁来玩一玩？
指名学生上台来玩，谈体会。

（当你摇动手柄时，游戏中的角色会随着手柄移动的方向进行运动）
教师：在Scratch中有一只戴着潜水头盔的小猫到河里去抓鱼，小鱼在河里不停地游来游去。

我们如何帮助这只小猫快速抓到鱼呢？我们可以使用摇杆来帮助它，今天我们一起学习“小猫抓鱼”。

（板书）
【设计意图】通过游戏，引导学生认识摇杆，激发学习兴趣，进入新课程学习。

（二）知识新授
1. 认识摇杆。

教师：拿出摇杆，仔细观察一下它有什么特点？摇一摇，晃一晃。

学生观察体验。

它有一个大大的“脑袋”，我们可以操纵它来实现一些操作目标，上下左右，你想让它去哪儿，它都能做到。

教师演示连接摇杆。

通过杜邦线，将摇杆传感器上的X、Y分别接在主控板的模拟口A2与A3上，摇杆传感器上的5V连接到主控板的5V，摇杆传感器上的GND连接到主控板的GND。

千万不要连接错了！
学生连接，老师巡视。

体验摇杆模拟值。

教师：教材“讨论坊”给出了探索摇杆的简单程序，请同学打开 xDing软件，选择正确的串口号，完成教材的程序。

学生操作，老师巡视。

教师：谁来说一说，当你摇动摇杆时，你的变量X、Y的值分别是多少？
学生回答，并完成表1。

表1
【设计意图】每个摇杆的获得数值是不同的，不仅是拨动时的幅度不同，电器元件本身也存在差异。

利用表格详细分析摇杆的操作数据，培养学生的数据收集与归纳能力。

2. 添加角色与背景。

教师：请学生按照教材的要求添加水底背景色和小鱼的角色。

教师演示潜水头盔的画法。

特别强调如何使用渐变色。

学生操作，老师巡视。

3. 小猫跟随摇杆移动。

教师：小猫跟随摇杆移动。

根据我们刚才得到表格，当水平位置获取值大于×××时，小猫向右移动，小于×××时，小猫向左移动；当垂直位置获取值大于×××时，小猫向上移动，小于×××时小猫向下移动。

(以学生获取的数值为准。

)
学生看书，理解程序，编写程序。

提问：600和400代表什么？可以改为其他值吗？（以学生的值为准）
学生思考，回答。

4. 设置小鱼随机移动。

教师：让小鱼在舞台上随机出现，可以利用随机数这个控件。

学生编写程序，不清楚的学生可以参考书本上的程序。

【设计意图】厘清摇杆在X轴、Y轴之间的数值关系，学会依据统计数据编写程序。

（三）巩固拓展
教师：在舞台上只有一条小鱼在游动，能让更多条小鱼在游动吗？如何添加多条小鱼的角色，你有什么办法？
学生讨论，汇报。

教师小结。

可以添加新小鱼角色，还可以利用克隆的方法。

学生选择其中一种方法进行制作。

转播学生的作品，进行评价。

（四）总结回顾
通过学习你掌握了摇杆的用法了吗？有不清楚的地方可以与小伙伴们一起
讨论哦，他们都在等着你呢！生活当中你用过摇杆吗？它们都出现在哪些地方？摇杆可以解决生活中的哪些问题？和大家分享你的想法吧！
第5课弹奏音乐
一、教材分析
本课主要内容是利用超声波测出不同的距离弹奏出不同的音符。

第一部分是认识超声波传感器，了解超声波的工作原理，用杜邦线连接在数字口D11和D12上，执行“讨论坊”中的脚本，让学生初步感受超声波测距的强大功能。

第二部分先介绍了弹奏音符的控件，不同位置发出不同的音阶。

利用超声波检测到不同
距离范围，弹奏出不同的音阶，实现学生们的自主演奏，感受数字化创作的乐趣。

二、学情分析
学生已有Scratch程序设计基础，学习超声波的控件的没有什么困难之处。

超声波用杜邦线连接时比较复杂，要学生细心、细致，才能正确连接。

学生对于测量物体与超声波距离非常感兴趣。

音符的学习是学生们第一次接触，有音乐基础学生都能很快掌握。

难点在于编写好程序后，手如何恰当地落在指定的区域准确演奏出音符。

建议可以让学生事先准备好尺子等测量工具，先规划好每个音阶的距离范围。

三、教学目标与要求
1. 了解超声波传感器的工作原理。

2. 学习超声波传感器的测距的使用方法。

3. 利用获取传感器的数值进行相关程序编写。

四、教学重点与难点
1. 重点：
（1）了解超声波传感器的工作原理。

（2）超声波传感器的连接方法。

（3）掌握弹奏音符控件使用方法。

2. 难点：超声波测距离的方法。

五、教学方法与手段
情境创设、任务驱动。

六、课时安排
安排1课时。

七、教学准备
计算机网络教室、教学广播系统、测量的尺子工具、耳麦。

八、教学过程
（一）新课导入
教师：我们班有同学学过乐器演奏吗？学生一一列举。

今天老师也带来一样乐器，只要你挥挥手就能弹奏出美妙的音乐，它是空气琴。

哪位同学想上来演奏
一下？
指定学生上台演奏。

学生根据距离讲台的远近，演奏音符。

教师：这个神奇的空气琴就是利用超声波传感器制作的，今天我们一起学习“弹奏音乐”。

（板书）
【设计意图】让学生感受不一样的乐器演奏方式，激发学生的好奇心与求知欲，引导学生进一步探索超声波传感的奥秘。

（二）知识新授
1. 认识超声波传感器。

（1）观察超声波。

教师：同学们拿出超声波传感器，它有一对大眼睛，看起来比较酷！
学生观察。

教师：通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差计算距离，是不是很厉害？这与雷达测距原理相似呢。

利用超声波检测比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此它得到了广泛的应用。

一只大眼睛发出超声波，另一只大眼睛接收超声波。

（2）连接设备。

教师：使用杜邦线将超声波传感器上的E、T分别接在主控板的数字口D10和D11上，超声波传感器上的5V连接到主控板的5V，超声波传感器上的GND连接到主控板的GND。

千万别插错端口了！
学生操作，老师巡视。

（3）试验数据。

教师：同学们，试验一下“讨论坊”中的程序，看看变量“T”的值是如何变化的。

学生编写教材上程序，运行。

汇报数值变化，完成表1。

表1
3
【设计意图】通过对超声波传感器的看、连、测等一系列步骤的学习，学生充分了解超声波原理、学习使用方法，为下一步学习奠定基础。

2. 编写程序。

（1）添加背景。

教师：请同学们添加一幅富有音乐感的背景图片。

学生操作。

（2）体验音符。

教师：在“声音”模块中，控件可以弹奏出不同的音符。

同学们戴上耳麦，探索一下“声音”模块中有关音符的控件。

学生操作，老师巡视。

（3）设置空气琴的音符演奏距离。

教师：为了让空气琴更好地演奏不同的音符，我们要设置不同音符对应的不同的检测距离。

师生共同研究，得出表2结论。

设置好每个音符之间的感应距离。

表2
音符距离设置
Do小于 5厘米
Re大于5厘米，小于10厘米
Mi大于10厘米，小于15厘米
Fa大于15厘米，小于20厘米
Sol大于20厘米，小于25厘米
La……
Si……
教师：在“大于5厘米小于10厘米”距离设置时，需要用到的逻辑控件，表示六边形框中的条件要同时满足才行。

学生操作，编写出Do到Sol脚本程序。

学生检查编写的程序，有错误及时修改。

【设计意图】在编写程序之前，带领学生学会分析，将问题数据化，将数据归类在表格中。

培养学生整理数据、归纳数据、应用数据的计算思维能力。

（三）巩固拓展
我们已经做好从Do到Sol的五个音符，还有“La”“Si”两个音符，请添加上去，并且将舞台背景设置为闪烁效果。

学生操作。

转播学生作品，进行评价。

（四）总结回顾
今天我们一起学习了超声波传感器，了解了超声波的工作原理，一起用超声波测量物体与超声波之间的距离，并且利用这个特点制作了空气琴。

使用我们的手就可以弹奏出美妙的音乐，丰富了我们的生活。

以后，我们要做个有心人，利用学到的信息技术知识解决在学习上和生活上遇到的问题。

课题第6课初识3D建模课时 1
学科五年级信息技术备课教师
教材分析
本课是3D建模的第一课，主要任务是认识DSM软件界面各区域的基本功能，学会使用DSM常用工具绘制二维图形，并学会保存和打开文件。

学情分析
3D打印作为创客教育中的重要内容，对五年级学生来说是完全陌生的全新知识点，而三维建模能让学生将自己的创意变为现实，对他们来说吸引力是巨大的。

而DSM软件的使用相对比较简单，通过从制作简单模型入手，让学生体验
第7课：制作立体剪影
【教材分析】
本课以制作立体剪影为例，让学生学会使用“样条曲线”工具在草图模式中绘制图形后，再使用“拉动”工具将绘制的平面图形拉伸为三维立体图形的操作。

绘制图形是建模过程中最为基础的环节，在教学过程中，教师可以多提供一些图片，
也可以让学生准备一些喜欢的照片等进行练习，以利于提高学生的学习兴趣。

【学情分析】
对于五年级的学生来说，空间感有所提高，所以在了解软件界面后，相信学生对使用DSM软件进行立体建模会产生浓厚的兴趣。

【教学目标与要求】
1.能够使用“样条曲线”工具在草图模式中绘制图片轮廓，掌握调整曲线的技巧。

2.通过拉动工具的使用，学会将平面图形拉动为三维立体模型。

3.通过立体剪影的模型制作，进一步培养学生对3D建模的兴趣，体验成功的喜悦，并在此过程中学会欣赏创作作品，提高信息素养。

【教学重点与难点】
重点：
1.学会导入参照图片，并能够使用“样条曲线”工具绘制图片剪影。

2.“拉动”工具的使用方法。

难点：能够熟练使用“样条曲线”工具绘制图形。

【教学方法和手段】
演示法、讲授法、自主探究法。

【课时安排】
安排1课时。

【教学准备】
多媒体教室、学生侧面照片。

【教学过程】
一、导入
师：通过上节课的学习，我们学会了在DSM软件中绘制简单的形状，有哪位。