第5课　连续变化的数据 ——噪声监测器 简单

第5课　连续变化的数据

——噪声监测器

教学主题：6年级上学期 第二单元《第5课连续变化的数据——噪声监测器》

教材版本：《信息科技》人民教育出版社

参考资料：《义务教育信息科技教学指南》过程与控制 六年级

1．对应教学指南内容要求：

2．对应教学指南目标要求：

一、教学目标（对应核心素养）：

1．分析噪声监测系统获取的数据，了解控制系统工作时产生的数据。（信息意识）

2．结合生活实例，了解生活中连续量的表现形式及应用。（计算思维、数字化学习与创新）

3．尝试分析案例，理解阈值在控制系统中的作用。（计算思维）

二、教学重点

1．结合实例描述连续量数据的表现形式。

2．分析具体实例，判断实例中的阈值。

三、教学难点

知道阈值的作用。

四、教学准备

1．教学硬件：DFRobot行空板K10（内置声音传感器）

2．教学软件：Mind+编程软件

3．人教版PPT教学课件

五、教学过程

在当今社会，随着工业化、城市化的快速发展，噪声污染已成为一个日益严重的环境问题，对人类的生活、工作和健康产生了不可忽视的影响。噪声监测项目教学在此背景下应运而生，旨在通过理论学习与信息科技实践操作相结合的方式，使学生理解并掌握噪声监测器的原理。

（一）新课导入

噪声数据显示

【教师活动1】教师介绍噪声对人们生活的危害。图片展示噪声监测器，说明其由声音采集装置、数据处理器、显示器、警报器等部分组成并提出问题：说一说噪声监测器的作用及它是怎么工作的。

【学生活动1】学生交流汇报噪声影响生活的例子。观察噪声监测器的图片，思考并回答教师提出的问题。

【教师活动2】教师根据学生汇报进行总结。引导学生结合这个案例，回顾上节课所学的控制系统工作过程（输入—计算—输出），画出噪声监测系统工作示意图。

【学生活动2】小组合作绘制噪声监测系统工作示意图。

【教师活动3】根据学生绘制的噪声监测系统工作示意图，提出“流动在控制系统中的要素是什么”的问题，引发学生思考，从而引出本课的主题——数据。

【学生活动3】学生思考教师提出的问题。

【设计意图】居民区的噪声干扰是社会生活中要解决的问题，因此，教学中结合这样的控制系统来展开，可以初步培养学生对社会问题的关注，增强信息社会责任感。通过让学生绘制噪声监测系统工作过程示意图，从而将学生的关注点引到本课的主题——数据。

（二）新知探究

1．分析噪声监测系统获取的数据及其特点

（1）噪声监测系统工作时，首先需要采集周围环境中的什么数据？

【教师活动4】教师课件展示问题，组织学生合作完成学习任务单【学习活动一】中的问题1。

【学生活动4】小组讨论，合作完成学习任务单【学习活动一】中的问题1，说一说需要采集的数据：噪声数据。

（2）如果要用一种图形来表示这种数据，你认为下面哪一个图形更符合？

【教师活动5】根据学生回答，出示对比图，组织学生完成学习任务单【学习活动一】中的问题2。

【学生活动5】学生观察图形，然后进行汇报。

【教师活动6】教师根据学生汇报进行总结，提出噪声数据属于连续量，明确连续量的概念，即在一定时间范围内连续变化的数据属于连续量。然后通过举例说明，引导学生理解连续量的概念。

【学生活动6】观察图表，分析讨论其中包含的连续量数据。

案例1：气温变化图，温度 1℃～100℃。

案例2：声音波形图，声音 35分贝～45分贝。

【设计意图】结合实例分析，了解控制系统工作时产生的数据，了解什么是连续量，并通过生活实例，让学生更加直观地感受什么是连续量。

2．感受生活中的连续量

【教师活动7】教师结合生活实例，引导学生感受生活中的连续量。

案例1：慢慢拉上、拉开教室的窗帘，感受屋内光线强度的变化。

案例2：感受空气流动的连续变化。手拿一张薄纸片，嘴对着纸片吹气，观察纸片晃动和吹气力度强弱之间的关系。

【学生活动7】学生通过实际感受，说一说感受到的连续量。

案例1：慢慢拉上教室的窗帘，感到屋内光线强度逐渐变弱；慢慢拉开教室的窗帘，感到屋内光线强度逐渐变强。

案例2：吹气力度逐渐变强，纸片晃动逐渐加大。

【教师活动8】教师出示生活场景图片，引导学生观察发现其中的连续量，组织学生完成学习任务单中的【学习活动二】。

案例1：温度计

案例2：速度表

【学生活动8】小组交流，完成学习任务单中的【学习活动二】。

案例1：连续增加的用水量。

案例2：随着温度升高，连续增大的数值。

案例3：加速时，连续增加的汽车速度数据；减速时，连续降低的汽车速度数据。

【设计意图】通过生活中的多种实例，让学生直观地感受生活中的连续量，了解连续量的表现形式，突出教学重点，达成教学目标。

3．分析阈值

找出下列案例中的阈值

【教师活动9】教师分析噪声监测系统的工作过程，并将声音数据经过相应处理后，引导学生思考如何判断是否超标。

【学生活动9】学生根据图示进行思考，分析判断方式，提出可能需要一个参考值。

【教师活动10】教师根据学生回答进行总结，并说明这个判断的参考值在控制系统中就叫作阈值。然后结合实例引发学生交流讨论，以控制系统中的三个关键环节分析案例一给学生带来的启示，为学生分析其他案例提供思路，帮助学生了解阈值的作用。

案例1：噪声监测系统，夜间声音超过65分贝，管理人员会接到警报。

【学生活动10】合作完成学习任务单中的【学习活动三】，小组讨论分析以下案例中的阈值。

案例：噪声监测系统，夜间噪声超过 65 分贝，管理人员会接到警报。

（三）实践提升

介绍使用DFRobot K10行空板结合Mind+编程软件，模拟噪声监测器，调整阈值，观察结果变化。

K10行空板自带声音传感器（麦克风），可用于检测周围声音。

师生交流，分析噪声监测器工作过程，设计简易的噪声监测器。

【教师活动11】组织学生使用Mind+编写程序，模拟噪声检测器，调整阈值，观察屏幕检测到声音数值变化，设置合适阈值。

【学生活动11】

1．使用Mind+编写“噪声监测器”程序，设置阈值，上传程序到行空板，按A键，启动检测器，观察屏幕检测到声音数值变化（屏幕显示内容学生自行设计）。

2．修改不同的阈值并启动，观察屏幕数值结果。

3．拓展：松开行空板A键会怎样？怎样解决？

【设计意图】通过这一任务，促进学生对阈值的理解。设置拓展问题，培养学生用计算思维解决问题。

（四）课堂小结

【设计意图】让学生通过梳理和总结，巩固本节课所学知识，同时对连续量与阈值的关系有进一步的思考。