多功能近视预防仪制造教学案例公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、双减背景下的STEAM+劳动教育制作多功能近视防护仪-.项目背景（一）项目主题随着时代的发展，电子产品不断侵入以及超负荷的工作学习，平常使用电子产品的时间越来越长,眼睛近视的人数逐年增加，2019年4月29日，国家卫健委发布了2018年青少年近视调查结果。我国儿童青少年近视发病形势严峻，总体近视率为53.6%,高中生近视率高达81%。这引起了社会各界高度重视。研究表明诱发近视的原因与青少年长期读书写字的环境光线、近距离用眼等有关。随着科技的发展，市面上有越来越多的预防青少年近视的产品。纵观这些产品的共同特点是：把智能硬件切入到产品中提供精准预防和矫正。本项目就是运用智能硬件一可编程的智能机器人

2、InBotRanger套件以及拓展包里的各种传感器、电子模块，利用图形化的慧编程软件进行编程制作一种仪器。在一定程度上可以预防青少年近视的发生和发展，改善视觉疲劳。（二）内容概述我们学校的劳动教育校本课程动手玩转STEAM）第三单元我是小能手，本单元主要内容是：学生运用前面己经学习过的InBotRanger套件和传感器的知识，利用慧编程软件开发项目作品，让学生通过项目化学习的形式学会将学习成果运用于解决真实生活中的问题，从而实现课程转化。二.项目学习目标通过实施跨学科综合性内容的项目化学习，丰富了我校劳动教育的内涵。在劳动课上运用STEAM课程原理开展项目化学习，培养学生综合素质，体验劳动带来

3、的成长与收获。通过该项目学习，学生进一步熟悉mBotRanger机器人套件和各种传感器的综合使用。通过项目活动，培养学生敢于尝试的科创实践精神，激发他们成为未来技术的创造者。通过项目作品的搭建，让学生明白诱发学生眼睛近视的原因，逐渐培养学生正确用眼的习惯。三.学情分析本项目学习对象为八年级学生，经调查有83%的学生对图形化编程软件一一慧编程很感兴趣，但对完整的运用积木进行脚本设计和制作项目作品没有经验；在程序设计和编写方面会有诸多考虑不周；在程序整体调试和问题解决上还存在困难。对mBotRanger机器人套件和各种传感器的工作原理和使用方法上还存在模糊区，缺乏完成整个项目作品的经验。面临的挑战

4、是如何让学生能在实例中更好理解和掌握知识，并且灵活运用，学会知识迁移。预计学生在制作过程中搭建作品框架、程序调试，优化程序等方面会存在着困难。四.项目实施的要求环境要求：1、在慧编程官方网站上的在线编程（用百度找慧编程官网一一选择“慧编程-专注STEAM教育的图形化编程平台”）或者安装了慧编程5.30版本的电脑上硬件要求：多媒体电脑、网络、mBotRanger控制板，各种传感器、电子模块。五.项目的基本信息年级：八年级学生，己经掌握了用积木块进行脚本设计、初步学会运用mBotRangCr机器人套件和传感器、电子模块搭建项目作品。涉及学科：科学、数学、信息科技、艺术六、项目实施过程（一）教学准备

5、为了更好地、有序地开展项目，利用周末时间，我先让班上劳动学科的课代表在钉钉群里向全班同学发出邀请，班里的大部分同学都积极参与，一气呵成。同学们的表现和想法也是可圈可点。最后课代表把想法相似、创意点不同的同学划分到同一组中来，实现智能互补。接着，采取小组合作的方式进一步推进项目。同学与同学、同学与老师之间，不间断、不定时的通过视频电话交、微信和QQ进行网络沟通、交换意见，碰撞中产生智慧的火花，同时一些问题、困难也迎刃而解。最终按照“组内异质，组间同质”对班上的同学4人一小组，12人一大组进行了分组。小组分工表小组名称：组长：组员姓名：负责内容组员姓名：负责内容组员姓名：负责内容（二）项目学习活动

6、学习活动一：以小组为单位，设计以预防青少年近视为主题的项目作品的功能。1 .大家说一说，诱发青少年眼睛近视的因素有哪些？2 .通过网络了解目前市面上预防青少年近视的电子产品，说一说它们的工作原理，它们具有哪些功能和特点。3 .指导学生以小组为单位讨论，确定本组项目作品的名称和需要具有的功能？我为作品支支招小组名字小组成员项目作品名称项目作品功能作品创新之处学习活动二：以小组为单位，自主探究项目作品的组成模块？他们的功能分别是作品功能模块记录表（实干组）模块名称模块功能实现功能电子模块积木模块测距模块测量人身体离开桌子距离、眼睛离开书本距离超声波传感器如果那么重复变量智能灯光模块让灯光随着环境光

7、线强弱而发生变化外置光线传感器、彩色1ED模块如果那么、变量娱乐模块增加学生对学习的乐趣，放松心情。音乐播放器、彩带、电风扇模块、四个按键模块如果那么学习活动三：设计预防近视的项目作品。1 .自主学习老师提供的项目学习资源，给作品寻找合适的硬件设备。项目作品硬件清单序号硬件名称项目作品中作用数量r项目学习资源：各种传感器的工作原理和功能.主控板主要功能：控制和连接各传感器。Ranger中的超声波传感器有两只大眼睛，一只用来发射超声波，另一只用来接收遇到障碍物后，反射回来的超声波。超声波的工作原理图：通过计算反射波的返回历时，就可以得出障碍物的距离。彩色1ED模块包含四个可调全色域RGB1EDo

8、每个1ED的颜色可以红(R),绿(G),蓝(B)三个颜色的数值大小来决定。每个RGB1ED内部集成了控制芯片，具备高亮和亮度可调的特点，从而可以实现流水闪烁、彩虹灯等效果。音频播放模块兼容全系列makeb1ock主控板，内置语音解码芯片，可以播放音乐及录音。本模块接口是白色色标，说明是I2C信号控制，需要连接到主板上带有白色标识接口。插入TF内存卡即可感受音乐的快乐，使用起来非常方便。光线传感器可用来对周围的环境的强度进行检测，用户可以用来制作和光互动的项目数码管可用于显示数字和特殊字符，可以在机器人项目中使用该模块，用于显示速度、时间、分数、温度、距离等传感器。锂电池2 .小组根据项目作品功

9、能的需要，画出作品框架草图，并尝试搭建框架。我为作品来设计（画一画作品结构草图）作品框架结构图少3 .根据作品项目计划书中的作品功能内容，让学生说一说如何将这些功能转换为脚本，它的流程如何？小组讨论，汇报，形成流程图。4.指导学生完成程序编写，并连接运行调试。（提醒学生：编程时，不仅要考虑完成任务，还要考虑程序的简洁性和可拓展性）学习活动四：装饰、美化，进一步完善作品1 .分小组展示每组作品框架外观，并说一说搭建框架时除了需要考虑作品结构的稳定性和强度外，还需要考虑哪些因素？我是作品的“美容师”序号因素解决办法1外观美观度添加小饰品、增加一些青少年喜欢的颜色2设计外观调整框架的形状2制作结构件

10、添加学生感兴趣的功能2 （实干组讨论的结果）3 .大家来找茬，大家来说一说本组的项目作品还需要改进的地方，并进一步完善作品。学习活动五：项目评价，展示机器人1拟定发言稿或制作演示文稿介绍作品，内容可以包括：作品名称、设计构想、程序的运行效果、作品的特点及亮度、有待于解决的问题等。创意组作品说明书我们组的作品的名称叫作多功能近视预防仪，随着时代的发展，电子产品的不断侵入以及超负荷的工作学习，平常使用电子产品的时间也越来越长，眼睛近视的人数也逐年增加,造成眼睹近视的主要原因有：人们坐姿不端正,长时间近距离看书、电子产品等,造成疲劳用眼。我们针对这种情况，想利用我们学习过的Mbotranger机器人

11、和编程搭建一种能预防青少年近视的产品，我们制作这个产品有两个主要目的：1保护青少年的视力，防止近视加深。2 .纠正青少年看书写字的姿势。防止驼背、脊椎变形等。3 .在休息时，打开音乐放松心情，吹吹电风散带去一阵凉风。它有四个主要功能：1学生眼部离书本距离过近时，自动报警提醒；4 .感测环境光线强度，光线过强过暗时，自动调节周围环境的亮度。5 .时间报警，每隔一段时间提醒学生休息、放松；6 .学生身体离开书桌太近，自动报警提醒。7 .增加学生学习的娱乐性和趣味性。五大功能，针对引起近视的主要因素基本上进行了立体、全面、有效的防范。又增加了学生学习的趣味性。2.创意组和实干组作品展3.分小组展示作

12、品，并参照作品评价表，组间按照评价表打分，比一比，看一看，哪一组取得最高分。评价内容34#5*自评互评师评项目规划根据项目主题完成项目规划书，缺少人员分工或相对简单能根据主题明确项目任务，规划合理，有小组成员分工规划项目且内容完整，规划合理，人员分工明确，步骤流程清晰技术应用能够使用意编程软件进行编程，程序能够执行，自己设计或修改的积木不多个别积木有错的。能够使用慧编程软件进行编程，积木组织正确，程序少有错误能够使用意编程软件进行编程，积木组织正确合理，程序正确执行。功能实现基本完成功能，有少量积木可以改进预设的功能基本实现，能准确应用所学知识预设功能全部实现，能灵活应用所学的知识，扩展功能应

13、用。学习过程能够小组合作，参与整个学习过程能够与小组合作，积极投入到整个学习过程能够个起到主导与小组合作，在整个学习过程起到主导作用，积极投入傲整个学习过程中项目进度各项任务基本按进度计划完成各项目任务按进度计划完成各项目任务都按进度计划高效高质完成展示交流表达较清晰，能够叙述本组项目内容的基本情况表达清晰，对本组项目内容叙述清晰，有条理表达清晰，声音响亮，讲解与展示内容配合到位，有条理和感染力项目实施的反思匚一二一一一切勿本项目是以学生生活体验为出发点，运用智能硬件一可编程的智能机器人mBotRanger以及拓展包里的各种传感器、电子模块，利用慧编程软件进行编程搭建一种仪器。可以在一定程度上

14、预防青少年近视的发生和发展，改善视觉疲劳。项目实施刚开始，我为了更好地、有序地开展项目实施，利用周末的时间，让班上的劳动教育课课代表在钉钉群里向全班同学发出邀请，利用线上讨论交流项目的创意时，开始我很担心实践性，操作性较强的劳动技术学科是否能线上教学，课堂上项目式的教学方法能否实施，叫学生在周末时间完成不是考试学科的作业，额外增加了学生的负担，学生会不会配合，家长会不会有意见。因此在讨论交流的过程中，我尽量制作多样化视频，用多种方式比如直播课堂、视频会议、微信等方式跟他们交流，学生遇到问题可以通过求助网络、同伴、家长老师，然后形成自己的想法。想不到最后说明我的一切担心都是多余的，反而学生非常热

15、情地去做这件事情。这个项目作品我开始预想要用1-5节课左右的时间完成，但最终用了四节课的时间完成，最初的几点总的来说效果还是不错的，同学学习热情还比较高，技术含量也不是很高，但了到了设计项目，编程明显感觉有些组力不从心，因为他们缺少做整个作品的经验。比如编写脚本这节课。是让学生用积木模块编写脚本，并调试运行。在调试过程中，学生需要反复测试才能得到效果的。这节课，我花了大量的时间，让学生去测试、去记录、去总结。在课堂的反馈方面，我是用手机不停的拍学生的作品上传到教师上，再做全班的反馈。发现很多问题，抓拍好的素材很难而且很耗时间，这里拍的同时辅导方面就相对弱化了。后来有些问题让学生拍然后汇总给我，我从中选择部分的问题进行