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视频标签：人工智能,颜色传感器
所属栏目：信息技术优质课视频
视频课题：中图版高中信息技术课选修5人工智能初步1.2《颜色传感器——给点儿颜色就》北京市 - 东城区
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教学基本信息
课题
颜色传感器——给点儿颜色就？ 一、教学内容分析
【指导思想与理论依据】
《中小学信息技术课程指导纲要》中指出“增强学生的信息意识，了解信息技术的发展变化及其对工作和社会的影响……学会应用相关设备和技术资源来支持其他课程的学习，能够与他人协作或独立解决与课程相关的问题，完成各种任务。”本节课以机器人为教学平台，增加学生的兴趣，通过自主探究的方法，学会颜色传感器的使用，再将学科知识融入到项目中去。 【学情分析】
学生通过每周的课外活动，进行了以“分拣零件”为目的的分拣机的思考、设计与制作，各组进度各不相同，设计角度亦有区别，但基本偏于机械结构的分拣。目前在机械方面，学生已经在设计图纸的基础上使用零件拼插基本模型，并通过反复试验，不断改进机械结构；硬件方面，学生已掌握VEX主机的使用方法；软件方面，进行过手动编程，对语言代码有基础性的了解和掌握。
本节课是在此基础上，学习颜色传感器的使用方法和相关语句的使用，结合各组的项目或生活实际，进行实践或者提出设计方案，为分拣项目提供关于传感器使用的思路。
二、教学任务分析（教案设计）
【素养目标】
1、通过对获取信息的判断，形成关注信息、分析信息的能力，提升信息意识。 2、通过条件代码（嵌套）编写，培养学生用计算思维分析解决问题的能力。 3、通过使用硬件设备和编程软件进行数字化学习探究，学会传感器的使用方法。 4、通过小组讨论自定实现行为效果，提升创新创作能力。 【教学重点】
1、了解颜色传感器的3种模式 2、利用颜色传感器获取颜色信息 3、按要求编写条件语句 【教学难点】
结合分拣零件项目自定行为动作，实现颜色传感器的应用
三、教学方法和教学手段的选择
北京市第二十一中学 洪雪琳
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演示法，任务驱动法，实验探究法，小组合作学习
四、教学资源
教师演示文稿，视频素材
学案（工程笔记），VEX器材、彩纸、笔记本电脑、Robotc软件
五、教学流程
教学环节
教师活动
学生活动 设计意图
课堂引入 5分钟
一、引入
<观看视频>
【提问】：
视频中涉及到了什么传感器？ 接收到了什么信息？
利用该信息实现了什么操作？
「颜色传感器->颜色信息->播放声音/控制电机（停止、后退）」
颜色传感器的三个功能：灰度识别、颜色识别、红外测距
以颜色传感器为例，学习如何使用传感器，并思考设计如何与我们的“分拣”项目有效结合
听讲、思考、回答问题
通过视频，让学生快速进入上课状态，直入主题。
自主探究1 （获取颜色信息） 10分钟
二、自主探究
1、获取颜色信息（硬件连接）
【探究】参照学案，连接颜色传感器,观察主机屏幕参数，探究颜色传感器获取信息的形式： 颜色传感器有几种检测模式？ 你在显示器上看到了哪些参数？ 这几种模式的区别是？ 「三种模式：
①3Color ②12 Color ③Grey Scale 参数：
Port 端口、Mode 模式、Color 颜色 异同：
12色比3色识别颜色更多
检测获取的均是色彩数值信息，只
不过色彩模式显示颜色名称，灰度模式显示色彩数值
3色和12色多用于色彩识别，灰
度模式多用于寻线跟踪。」
实践、观察、思考、回答问题，完成学案
引领学生分三步进行自主探究实践，让学生多观察、多思考、多动手
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自主探究1
（程序处理） 10分钟 2、程序处理（条件判断语句if、else）
单条件语句 ->[流程图]：
->[图形代码]
->[代码]：
if( 条件1 ) { 语句1-Y }
else
{ 语句1-N }
->[探究实践 1]
如果识别为绿色，电机就以50的速度转动，否则电机停止
多条件语句（嵌套） ->[流程图]
听讲
参考学案 用Robotc软件进行编程实践
给出条件语句形式，让学生在探究过程中对号入座，结合学案学习，降低探究难度，降低学生为难心理
通过实例进行计算思维训练，并熟悉软件操作
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->[图形代码]
->[代码] if( 条件1 )
{ 语句1-Y } else if( 条件2 )
{ 语句2-Y }
else
{ 语句2-N }
->[探究实践 2]
如果识别为绿色，就以50的速度前进； 如果识别为红色，就停止；
如果是其他颜色，就以10的速度后退。
参考学案 用Robotc软件进行编程实践
学案上的实例跟课堂实例有所差别，意图在引导学生思维的过程中给学生进行参考，但不直接在学案上给出课堂练习答案
自主探究2 12分钟
3、行为动作输出
[实践任务]：给点颜色就 ？ 例如：
1）给点颜色就唱歌 辅助：Sounds函数
2）给点颜色就停止/前进
自定义行为动作并进行连接硬件、软件设定、编写程序、下载执行的综合运用
培养激发学生的自主创新能力。
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辅助：Motor Commands函数 总结 2分钟
传感器的使用（条件判断语句）
1、获取信息 2、程序处理 3、行为动作输出
生活当中颜色传感器的应用 色彩识别、色彩校正、寻线追踪 听讲、互动
回顾课程，总结一般步骤。结合生活实际列举实例应用。
应用拓展 1分钟
社团活动主题：分拣零件
【小组讨论设计】：如何使用颜色传感器分拣零件——以工程笔记的形式呈现
思考设计方案
结合项目主题，承上启下
六、板书设计
颜色传感器——给点颜色就 ？
传感器的使用： 1、获取（颜色）信息 2、程序处理（条件判断语句） 3、行为动作输出
七、学习效果评价设计
【评价量规】
颜色 传感器
评价等级
评价内容
优秀 学案填写完整正确、课堂实践效果正确
合格 学案填写完基本完整、课堂实践效果良好
不合格
学案填写不完整，课堂实践效果都不成功
八、教学反思
一、比较成功的地方：
1、学生学案设计体现教学新思路新方法，辅助基础落实并为自主探究提供帮助。
首先，学生学案的设计从整体环节分布上体现了教学思路，即学生自主探究的
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方法引导。其次，学案将每个环节的重点内容以填空的形式呈现，让学生在听课过程中着重留意填空部分的内容，加深印象。第三，学案在辅助的功能上增加了学生探究层次性的帮助，通过各环节灰色文字的“你可能想知道”的内容，提供给学生自主实践的提示或扩展，降低学生自主实践的难度。基础好的学生，还能够实现相对复杂的行为动作。
2、侧重方法的学习以及自主探究能力，有助于学生积极参与有意义的学习活动
从观看课程的引入视频，到探究如何获取颜色信息，再探究条件语句的使用，到自定行为输出，分别让学生通过回答问题、连接硬件实践观察、软件代码拖拽、综合应用这些以学生为主体的互动进行学习探究体验，教师仅在环节初和实践过程中给予针对性指导，彻底把主动权交给学生，让学生在课堂上动起来、思考起来。并有助于学生完成社团分拣零件的项目设计以及之后生活中关于机械和代码结合的传感器的一般应用。
3、学生演示可以降低其他学生操作、实践环节难度。
从实践环节让学生上来进行代码演示，在一定程度上，加强了其他同学对于本节课程任务的完成信心，也降低了学生实践的难度。从学生分组完成的效果和学案填写能反映出学生对课程目标的落实。 二、值得改进的地方：
在课前还需再落实学生最基础的硬件连接和软件设定问题
预想：因为学生素养相对优秀，有强烈的好奇心和不服输、敢于尝试的挑战精神，因此本节课设定的教学内容相对紧凑、更为系统和项目化。学生通过本节课学习，自主探究1的探究获取颜色信息环节不难，程序处理环节相对有一定难度提升，但在教师引导下，实现也不会存在大问题。相对复杂的是自主探究2的自定义行为动作输出，本环节需要一定的综合能力运用，会产生一定的小组完成差异性。掌握快的小组可以在下一环节进行分拣零件的项目方案设计，掌握慢的小组可以继续实践，将分拣零件项目方案设计作为课后社团活动的实践内容。因此，能够形成更明显的学生差异性教学，让各层次学生在掌握基础的程度上，有不同层次的提升。
实际：但在实际教学中发现，学生遇到的困难多为软件基础设定，比如电机设定、下载程序等。因此，在正常的教学流程中产生了一定的阻碍作用，占用了后续环节的部分教学时间。虽然基础知识按部就班的落实了，但其实课程效果可以更好。
因此，在后续课程中，重视学生课前的最基础性操作掌握程度，对课程教学进度和效果提升上会有更大的帮助。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
