信息科技，点亮智慧生活—2023年全国小学信息科技优质课例分析6

文摘 2024-09-29 15:25 山东

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随着信息技术的飞速发展，信息科技已经渗透到我们生活的方方面面，深刻地影响着人们的学习、工作和生活方式。在这个背景下，培养学生的数字素养，使其具备适应和引领未来社会发展的能力，成为信息科技教育的重要使命。小学阶段是数字素养培养的关键时期，如何将信息科技与生活实际相结合，引导学生在实践中体验信息科技的魅力，提升信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力，是每一位信息科技教育工作者需要不断探索和思考的课题。

本文是2023年全国小学信息科技优质课例分析的第6篇章，前5个篇章，推荐阅读，并给予真诚的建议，期待你的留言！

解码精彩课堂，赋能数字未来——2023年全国小学信息科技优质课例分析1

解码算法的奥秘，赋能智慧生活——2023年全国小学信息科技优质课例分析2

探秘身边的“智能”——2023年全国小学信息科技优质课例分析3

信息科技赋能守护安全点亮生活——2023年全国小学信息科技优质课例分析4

信息科技，赋能未来生活——2023年全国小学信息科技优质课例分析5

相信你我都在思考如何让信息科技课堂更加生动有趣，如何让学生在掌握知识技能的同时，更能提升数字素养，为未来做好准备。这四位老师的课例，就为我们提供了很好的借鉴。

1.《认识与制作噪声提醒器》

陈江静老师以解决“课堂噪声”这一实际问题为切入点，引导学生认识开环控制系统，并利用童芯派硬件设计和制作噪声提醒器，将抽象的知识巧妙地融入到贴近学生生活实际的情境中，让学生在“做中学”，在“学中创”。

2.《古代谚语中的中国智慧》

孟旭东老师从“天气谚语”入手，将中华优秀传统文化与现代信息科技相结合，引导学生利用数据可视化技术探究谚语背后的数据规律和科学原理，不仅拓展了学生的视野，更提升了他们的信息意识和计算思维。

3.《从数据到编码》

周峰老师从学生熟悉的“酒店机器人送餐”和“跳绳计数小程序”等生活实例入手，引导学生理解数据与编码之间的关系，并通过条形码扫描体验、编码应用场景探究等环节，帮助学生在实践中理解编码的规则、呈现方式和应用价值。

4.《神奇门禁智慧守护》

张建老师以“人脸识别门禁系统”为主题，引导学生利用Arduino控制器、AI视觉模块等硬件设备，以及米思齐图形化编程软件，设计和制作一个简易的人脸识别门禁系统，将信息科技的核心概念与动手实践操作相结合，培养了学生的创新思维和实践能力。

《认识与制作噪声提醒器》

陈江静老师的这节课，教学目标明确，内容设计合理，教学过程流畅，学生参与度高，学习效果好。

特别是问题情境导入、在线平台体验、模拟实验对比、小组合作学习等环节，设计巧妙，能够有效地激发学生的学习兴趣，并帮助他们理解开环控制系统的概念和工作原理。

一、课例概况

陈江静老师执教的《认识与制作噪声提醒器》一课，以解决实际问题为导向，引导学生通过信息科技手段设计和制作噪声提醒器，帮助老师解决课堂噪声问题。课堂教学以“认识开环控制系统”和“制作噪声提醒器”为主线，通过在线平台体验、模拟实验、小组讨论、流程图设计、程序编写、硬件连接等环节，帮助学生理解开环控制系统的概念和工作原理，并最终利用童芯派硬件、编程软件和传感器等设备，实现了噪声提醒器的功能。整个教学过程环环相扣，层层递进，师生互动自然，体现了新课标理念下信息科技课堂的教学特色。

二、教学设计亮点

1.问题情境导入，激发学习兴趣

陈老师以“新班主任王老师求助解决课堂噪声问题”这一真实情境引入课堂，并通过一段“闸机系统”的视频，引导学生观察和分析控制系统在生活中的应用。这种问题情境导入的方式，能够有效地激发学生的学习兴趣，并让他们感受到信息科技的应用价值。

2.在线平台体验，直观感受功能

陈老师利用在线“课堂噪声管理平台”，让学生亲身体验噪声提醒器的功能，并通过观察平台的界面和功能，思考噪声提醒器的工作原理。这种在线平台体验的方式，能够让学生更加直观地感受噪声提醒器的功能，并为后续的学习做好铺垫。

3.模拟实验对比，理解开环控制

陈老师设计了“模拟课间噪声”的实验，邀请两位同学分别面对和背对噪声提醒平台，观察他们的反应。通过对比实验结果，学生能够清晰地理解开环控制系统的特点：

系统只能单向地输出提醒信息，而无法接收用户的反馈，因此需要用户的人为干预才能实现控制效果。

这种模拟实验的方式，能够帮助学生更好地理解抽象的控制系统概念，并增强他们的学习兴趣和参与度。

4.小组合作学习，提升协作能力

陈老师在“设计噪声提醒器功能方案”和“编程制作噪声提醒器”环节，都采用了小组合作的学习方式，让学生共同讨论、设计、制作和测试。这种小组合作的学习方式，能够促进学生之间互相学习、互相帮助、共同进步，并培养他们的团队协作能力和沟通能力。

5.层层递进优化，培养创新思维

陈老师在“编程制作噪声提醒器”环节，首先引导学生完成“基础项目”，实现噪声提醒器的基本功能。然后，鼓励学生参考“个性化微视频”，设计和实现更加个性化的噪声提醒器，例如：添加不同的提醒方式、设置不同的噪声阈值、等等。这种层层递进的学习方式，能够激发学生的创造力和想象力，并培养他们的创新思维。

6.注重评价反馈，促进学习反思

陈老师在课堂中运用了多种评价方式，例如：

课堂观察：观察学生的参与度、合作情况、问题解决能力等。

作品展示：让学生展示他们的作品，并进行互相评价。

在线测试：利用UMU平台上的测试题，检测学生的知识掌握情况。

评价量规：利用评价量规，对学生的作品和课堂表现进行量化评价。

这些评价方式，能够及时反馈学生的学习情况，帮助他们进行反思和改进，并提高学习效率。

三、教学过程分析

1.导入环节

陈老师以“新班主任王老师求助解决课堂噪声问题”这一真实情境引入课堂，并通过一段“闸机系统”的视频，引导学生观察和分析控制系统在生活中的应用。然后，陈老师引导学生思考“有哪些技术手段可以帮助老师提醒学生”，激发学生的学习兴趣和探究欲望。

2.体验噪声提醒平台环节

陈老师引导学生利用在线“课堂噪声管理平台”，亲身体验噪声提醒器的功能，并通过观察平台的界面和功能，思考噪声提醒器的工作原理。在这个过程中，陈老师引导学生关注以下几个方面：

平台是如何获取声音的？(麦克风采集)

平台的提醒方式有哪些？(文字、声音)

平台是如何判断是否需要提醒的？(响度超过一定阈值)

3.分析噪声提醒平台原理环节

陈老师引导学生回顾之前学习的算法知识，并指出噪声提醒功能是通过“分支结构”来实现的。然后，陈老师将“课堂噪声管理平台”看作一个系统，并引导学生分析其输入、计算和输出环节：

输入：麦克风采集的声音

计算：系统对声音响度进行判断

输出：文字、声音等提醒信息

4.模拟实验环节

系统只能单向地输出提醒信息，而无法接收用户的反馈，因此需要用户的人为干预才能实现控制效果。

5.设计噪声提醒器方案环节

陈老师引导学生以小组为单位，设计便携式噪声提醒器的功能方案，并完成学习单上的以下任务：

确定教室噪声控制标准(参考噪声标准资料，确定噪声阈值)

选择提醒方式(文字、灯光、声音等，并说明理由)

绘制算法流程图(围绕输入-计算-输出三个环节进行设计)

6.编程制作噪声提醒器环节

陈老师引导学生利用童芯派硬件、编程软件和传感器等设备，编写程序实现噪声提醒器的功能，并进行调试和测试。在这个过程中，陈老师强调了以下几个方面：

硬件连接规范(先断电再接线，一一对应，先硬件后软件)

程序编写方法(参考基础项目微视频，使用麦克风、灯光、声音等模块)

个性化设计(参考个性化微视频，设计更加个性化的功能)

7.总结环节

陈老师引导学生回顾本节课的学习内容，总结了开环控制系统的概念、工作原理、以及噪声提醒器的制作方法。同时，陈老师鼓励学生在课后继续探究控制系统的应用，并思考如何利用信息科技知识解决生活中的实际问题。

四、改进建议

1.提供更多开环控制系统案例

在讲解“开环控制系统”的应用时，可以提供更多生活中的案例，帮助学生更好地理解开环控制系统的应用范围。例如：

红绿灯控制系统：红绿灯的变换时间是预先设定的，不会根据道路上的车流量进行调整，因此属于开环控制系统。

自动售货机控制系统：自动售货机根据用户选择的商品和投入的金额，自动分发商品，不会根据用户的反馈进行调整，因此属于开环控制系统。

2.鼓励程序设计个性化和创意性

在“编程制作噪声提醒器”环节，可以更加注重程序设计的个性化和创意性，，培养学生的创新思维和实践能力。例如：

鼓励学生设计不同的提醒方式，例如：除了灯光、声音、文字提醒之外，还可以尝试使用蜂鸣器、震动马达等设备进行提醒。

鼓励学生设计不同的噪声阈值，例如：可以根据不同的场景(上课、自习、讨论等)设置不同的噪声阈值。

鼓励学生设计不同的显示效果，例如：可以利用LED灯显示不同的颜色或图案、利用显示屏显示不同的文字或动画等。

陈江静老师的《认识与制作噪声提醒器》一课，以其清晰的教学思路、丰富的教学活动、以及对学生动手实践能力和创新思维的培养，为信息科技课堂教学提供了一个优秀的范例。我们应该借鉴其教学经验，并结合学生实际情况和信息科技发展趋势，不断探索更加有效的教学方法和评价方式，使信息科技教育更好地服务于学生的学习和成长，为培养适应未来信息社会发展的人才贡献力量!

《古代谚语中的中国智慧》

孟老师的这节课，教学设计新颖，内容丰富，教学过程流畅，学生参与度高，学习效果好。

特别是趣味游戏导入、层层递进设问、在线平台互动、多元案例分析、动手实践操作等环节，设计巧妙，能够有效地激发学生的学习兴趣，并帮助他们理解数据可视化的概念、类型、特点和应用。

一、课例概况

孟旭东老师执教的《古代谚语中的中国智慧》一课，以“天气谚语”为切入点，引导学生思考古人预测天气的智慧，并结合现代科技手段，利用数据分析和可视化技术，探究谚语背后的数据规律和科学原理。课堂教学以“数据可视化”为核心概念，通过在线平台互动、小组讨论、案例分析、图表制作、视频演示等环节，帮助学生理解数据可视化的概念、类型、特点和应用，并引导他们思考数据可视化在生活中的应用价值和社会意义。整堂课设计新颖，内容丰富，环环相扣，师生互动自然，体现了新课标理念下信息科技课堂的教学特色，同时也展现了中华优秀传统文化的魅力。

二、教学设计亮点

1.趣味游戏导入，激发学习兴趣

孟老师以“跳绳计数”和“天气查询”的对比游戏引入课堂，通过现代科技与古代谚语的对比，引发学生思考古人预测天气的智慧，并激发他们探究古代谚语背后的数据规律和科学原理的兴趣。

2.层层递进设问，引导探究思考

孟老师在课堂中设置了一系列问题，例如：

“古人是怎样预测天气的？”

“古人是如何得出谚语的结论的？”

“如何利用数据分析和可视化技术探究谚语背后的规律？”

“数据可视化有哪些类型和特点？”

“数据可视化在生活中有怎样的应用价值？”

这些问题层层递进，引导学生逐步深入地思考，并主动获取信息、分析问题、解决问题，培养了学生的探究能力和批判性思维。

3.在线平台互动，提高参与度

孟老师利用在线学习平台UMU，设计了互动问卷和发言讨论环节，让学生选择自己喜欢的图表类型，并分析原因。这种在线互动的学习方式，能够让学生更加积极地参与课堂活动，并提升他们的学习兴趣和参与度。

4.多元案例分析，直观理解概念

孟老师通过多个数据可视化案例，例如：高频词云图、气温分布图、台风路径图等，展示了不同类型的数据可视化方法，并引导学生分析每种方法的特点和适用场景。这种多元案例分析的方式，能够帮助学生更加直观地理解数据可视化的概念，并拓展他们的视野。

5.动手实践操作，巩固学习内容

孟老师引导学生利用电子表格和在线图表工具，尝试制作数据可视化图表，并将谚语“八月热，九月温，十月还有小阳春”进行数据分析和可视化展示。这种动手实践操作的学习方式，能够帮助学生巩固所学的知识，并提高他们的数据分析和可视化能力。

6.拓展应用领域，升华主题思想

孟老师在课堂最后，展示了数据可视化在各行各业的应用案例，并通过展示中国在数据可视化领域的发展成就，激发学生的民族自豪感和学习动力。这种拓展应用的环节，能够帮助学生更好地理解数据可视化的社会价值，并树立正确的信息意识和社会责任感。

三、教学过程分析

1.导入环节

孟老师以“跳绳计数”和“天气查询”的对比游戏引入课堂，通过现代科技与古代谚语的对比，引发学生思考古人预测天气的智慧，并激发他们探究古代谚语背后的数据规律和科学原理的兴趣。然后，孟老师以谚语“三月三，脱了棉袄换布衫”为例，引导学生思考谚语的含义，以及古人是如何得出这一结论的。

2.探究数据可视化类型环节

孟老师展示了近12年杭州地区三月三后七天的天气数据，并引导学生思考如何将这些数据进行可视化呈现。然后，孟老师利用在线学习平台，设计了互动问卷，让学生选择自己喜欢的图表类型，并分析原因。通过分析不同图表的特点和优缺点，学生初步了解了数据可视化的概念和类型。

3.学习数据可视化概念环节

孟老师结合学生的选择结果，讲解了饼图、折线图、柱形图等常见的数据可视化方法，并引导学生回忆四年级学习过的图表知识。然后，孟老师通过定义和案例，向学生解释了“数据可视化”的概念，并强调了数据可视化在数据分析和信息传播中的重要性。

4.分析数据可视化案例环节

孟老师展示了四个数据可视化案例，分别是：高频词云图、气温分布图、台风路径图、以及全国各地四月平均气温的热力图。通过引导学生观察、分析和讨论，孟老师帮助学生理解不同类型的数据可视化方法的特点和适用场景，以及如何从图表中获取信息和洞察数据背后的规律。

5.实践数据可视化操作环节

孟老师以谚语“八月热，九月温，十月还有小阳春”为例，引导学生利用电子表格和在线图表工具，将该谚语所反映的天气变化趋势进行数据可视化展示。在这个过程中，孟老师鼓励学生尝试不同的图表类型，并比较不同图表的效果，从而加深对数据可视化类型选择的理解。

6.拓展数据可视化应用环节

孟老师展示了数据可视化在各行各业的应用案例，例如：商业分析、医疗诊断、城市规划等，并通过视频展示了中国在数据可视化领域的发展成就，激发学生的民族自豪感和学习动力。然后，孟老师再次回到谚语“三月三，脱了棉袄换布衫”，并结合青海地区的天气数据可视化图表，引导学生思考谚语的地域性和局限性，以及如何辩证地看待古代谚语。

7.总结环节

孟老师引导学生回顾本节课的学习内容，总结了数据可视化的概念、类型、特点和应用，并鼓励学生在生活中积极运用数据可视化方法进行学习和探究。

四、改进建议

1.深入讲解数据可视化类型的适用场景和局限性

建议在讲解数据可视化类型时，可以更加深入地讲解每种类型的适用场景和局限性，例如：饼图适用于展示比例关系，但不适合展示趋势变化；折线图适用于展示趋势变化，但不适合展示数据分布等。

2.提供更加开放的探究任务

在实践操作环节，可以提供更加开放的探究任务，例如：

鼓励学生选择自己感兴趣的天气谚语，例如：“清明前后，种瓜点豆”、“燕子低飞蛇过道，大雨不久就来到”等，并收集相关的天气数据，利用数据分析和可视化技术进行探究，验证谚语的准确性和科学性。

鼓励学生探究天气谚语的地域性和局限性，例如：比较不同地区的同一谚语的准确性，或者比较同一地区的不同谚语的准确性，并尝试解释造成差异的原因。

鼓励学生利用数据可视化技术，创作天气预报的科普作品，例如：制作天气变化趋势图、气象灾害分布图等，并进行展示和分享，提高公众对气象知识的了解和重视。

以此培养他们的创新思维和问题解决能力。

孟旭东老师的《古代谚语中的中国智慧》一课，以其独特的教学视角、丰富的教学内容、以及对学生信息意识和计算思维的培养，为信息科技课堂教学提供了一个优秀的范例。我们应该借鉴其教学经验，并结合学生实际情况和信息科技发展趋势，不断探索更加有效的教学方法和评价方式，使信息科技教育更好地服务于学生的学习和成长，为培养适应未来信息社会发展的人才贡献力量!

推荐阅读：

在讲解数据可视化类型时，可以更加深入地讲解每种类型的适用场景和局限性，例如：

饼图：适用于展示比例关系，但不适合展示趋势变化，也不适合展示类别过多的数据。

折线图：适用于展示趋势变化，但不适合展示数据分布，也不适合展示时间间隔不均匀的数据。

柱形图：适用于比较不同类别的数据大小，但不适合展示比例关系，也不适合展示数据波动较大的情况。

散点图：适用于展示两个变量之间的关系，但不适合展示趋势变化，也不适合展示数据量过大的情况。

热力图：适用于展示数据在空间上的分布情况，但不适合展示精确的数值，也不适合展示数据量过小的情況。

地图：适用于展示地理空间数据，但不适合展示非地理空间数据，也不适合展示数据量过大的情况。

词云图：适用于展示文本数据中的关键词，但不适合展示数据的精确数值，也不适合展示文本量过小的情况。

《从数据到编码》

周老师的这节课，教学目标明确，内容设计合理，教学过程流畅，学生参与度高，学习效果好。

特别是生活实例导入、循序渐进探究、多元互动方式、注重实践体验等环节，设计巧妙，能够有效地激发学生的学习兴趣，并帮助他们理解数据与编码之间的关系，以及编码在信息社会中的重要价值。

一、课例概况

周峰老师执教的《从数据到编码》一课，以学生生活中的“酒店机器人送餐”和“跳绳计数小程序”等实例引入，引导学生关注编码在生活中的应用，并通过对学校建筑编号、班级门牌、车牌号等常见编码的分析，逐步引导学生理解编码的规则、构成要素、呈现方式和作用。课堂教学以探究式学习为主线，通过小组讨论、案例分析、模拟体验、程序操作等环节，帮助学生深入理解数据与编码之间的关系，并最终引导学生思考编码在信息社会中的重要价值。整堂课设计合理，层层递进，师生互动自然，充满趣味性和探究性，体现了新课标理念下信息科技课堂的教学特色。

二、教学设计亮点

1.生活实例导入，激发学习兴趣

周老师以“酒店机器人送餐”和“跳绳计数小程序”等学生熟悉的生活实例引入课堂，并通过与传统方式的对比，例如：人工送餐、人工计数等，引导学生思考信息科技给生活带来的便利，并激发他们探究编码在这些应用背后的作用。

2.循序渐进探究，深化理解概念

周老师从简单的学校建筑编号入手，逐步引导学生分析班级门牌、车牌号、条形码等更加复杂的编码，并通过对比分析，例如：中文班牌与英文班牌的对比、燃油车车牌与电动车车牌的对比、图形编码与数字编码的对比等，帮助学生理解编码的规则、构成要素、呈现方式和作用。

3.多元互动方式，提高参与度

周老师在课堂中采用了多种互动方式，例如：学生上台演示、小组讨论、同桌交流、问答互动、模拟体验、程序操作等，让学生在不同的学习情境中积极参与课堂活动，并提升他们的学习兴趣和参与度。

4.注重实践体验，强化应用能力

周老师安排了“条形码扫描体验”和“编码应用场景探究”等实践环节，让学生利用扫码枪、Excel软件和视频案例，亲身体验编码的应用过程，并观察和分析编码的呈现方式、作用和价值。这种实践体验的学习方式，能够帮助学生更加深刻地理解编码的概念，并提高他们的信息意识和应用能力。

5.开放式问题讨论，培养批判性思维

周老师在课堂最后，提出了一个开放式问题：“家里的桌椅是否需要编码？”并引导学生从正反两方面进行思考和辩论，例如：需要编码的理由有防盗、区分价格、方便管理等；不需要编码的理由有价值低、无需购买等。这种开放式问题讨论的方式，能够培养学生的批判性思维和问题解决能力。

三、教学过程分析

1.导入环节

周老师以“酒店机器人送餐”和“跳绳计数小程序”等学生熟悉的生活实例引入课堂，并通过与传统方式的对比，例如：人工送餐、人工计数等，引导学生思考信息科技给生活带来的便利，并激发他们探究编码在这些应用背后的作用。并以酒店房间号为例，引导学生思考编码的规则和含义。

2.探究编码规则环节

周老师以学校建筑编号、班级门牌、车牌号为例，引导学生观察和分析这些编码的构成要素、呈现方式和规则，并通过对比分析，例如：中文班牌与英文班牌的对比、燃油车车牌与电动车车牌的对比等，帮助学生理解编码的多样性和灵活性。

3.探究数据与编码关系环节

周老师引导学生思考数据与编码之间的关系，并通过小组讨论，归纳出“数据按照一定规则进行组织，就能得到编码”的结论，并以班牌为例，说明同一事物的编码可以有不同的规则。

4.探究编码呈现方式环节

周老师引导学生观察和分析不同编码的呈现方式，例如：数字、字母、汉字、符号、颜色、图形等，并以条形码为例，引导学生思考图形编码与数字编码之间的关系。

5.体验条形码查询系统环节

周老师安排了“条形码扫描体验”环节，让学生利用扫码枪和Excel软件，扫描商品条形码，并观察和分析扫描结果。在这个过程中，学生能够直观地感受条形码的作用，例如：快速识别商品、获取商品信息等，并理解数字编码作为图形编码的有力补充的重要性。

6.探究编码作用环节

周老师引导学生回顾之前学习过的编码案例，并思考编码的作用。然后，周老师展示了机器人送快递和智能家居的视频案例，并引导学生分组探究这些场景中使用的编码类型、呈现方式和作用。

7.开放式问题讨论环节

周老师提出了一个开放式问题：“家里的桌椅是否需要编码？”并引导学生从正反两方面进行思考和辩论，例如：需要编码的理由有防盗、区分价格、方便管理等；不需要编码的理由有价值低、无需购买等。

8.总结环节

周老师引导学生回顾本节课的学习内容，总结了数据与编码的概念、关系、呈现方式和作用，并强调编码在信息社会中的重要价值，以及信息科技对生活的积极影响。

建议在拓展应用环节，可以引导学生思考编码的未来发展趋势，例如：二维码、RFID标签等新兴编码技术的应用，以及编码在人工智能、物联网等领域的应用前景，拓展学生的视野，激发他们的学习兴趣。

四、改进建议

1.突出编码的层次性和逻辑性

在讲解编码规则时，可以更加突出编码的层次性和逻辑性，例如：

可以引导学生分析车牌号中省份、地级市和车辆序号之间的层次关系，例如：省份代码是最高层级，地级市代码是第二层级，车辆序号是最低层级，并且它们之间存在着包含关系，例如：地级市代码包含在省份代码中，车辆序号包含在地级市代码中。

可以引导学生分析条形码中不同数字段的含义和逻辑关系，例如：条形码的前几位数字代表国家代码，中间几位数字代表厂商代码，后面几位数字代表商品代码，最后一位数字是校验码，用于检验条形码的正确性。

2.拓展编码的未来发展趋势

周峰老师的《从数据到编码》一课，以其清晰的教学思路、丰富的教学活动、以及对学生信息意识和计算思维的培养，为信息科技课堂教学提供了一个优秀的范例。我们应该借鉴其教学经验，并结合学生实际情况和信息科技发展趋势，不断探索更加有效的教学方法和评价方式，使信息科技教育更好地服务于学生的学习和成长，为培养适应未来信息社会发展的人才贡献力量!

推荐阅读：

在拓展应用环节，可以引导学生思考编码的未来发展趋势，例如：

二维码：二维码是一种比条形码更加先进的编码技术，它可以存储更多的信息，并且可以方便地使用手机进行扫描和识别，在支付、购物、交通等领域有着广泛的应用。

RFID标签：RFID标签是一种无线射频识别技术，它可以无需接触即可读取标签信息，在物流、仓储、安防等领域有着广泛的应用。

编码在人工智能、物联网等领域的应用前景：随着人工智能和物联网技术的快速发展，编码技术将会发挥越来越重要的作用，例如：在智能家居中，可以使用编码技术对各种智能设备进行识别和控制；在无人驾驶汽车中，可以使用编码技术对道路交通信息进行识别和处理；在智慧城市中，可以使用编码技术对各种城市设施进行管理和监控。

《神奇门禁智慧守护》

张老师的这节课，教学目标明确，内容设计合理，教学过程流畅，学生参与度高，学习效果好。

特别是真实场景导入、任务驱动学习、动手实践操作、分层递进教学等环节，设计巧妙，能够有效地激发学生的学习兴趣，并帮助他们理解人脸识别的基本过程、控制系统的典型环节、以及信息科技在生活中的应用价值。

一、课例概况

张建老师执教的《神奇门禁智慧守护》一课，以“人脸识别门禁系统”为主题，引导学生探究人脸识别技术的原理和应用，并通过动手实践，利用Arduino控制器、AI视觉模块、马达、蜂鸣器等硬件设备，以及米思齐图形化编程软件，设计和制作一个简易的人脸识别门禁系统。课堂教学以项目式学习为主线，通过硬件连接、人脸信息录入、程序编写、作品展示、拓展应用等环节，帮助学生理解人脸识别的基本过程、控制系统的典型环节、以及信息科技在生活中的应用价值。整堂课设计合理，层层递进，师生互动自然，充满趣味性和挑战性，体现了新课标理念下信息科技课堂的教学特色。

二、教学设计亮点

1.真实情境引入，激发学习兴趣

张老师以“守护秘密基地”的趣味情境引入课堂，并以自己设计的人脸识别门禁系统为例，演示了人脸识别的功能和效果，成功吸引了学生的注意力，并激发了他们学习人脸识别技术以及设计门禁系统的兴趣。

2.任务驱动学习，明确学习目标

张老师将本节课的学习内容分解成三个任务：

正确连接人脸识别门禁系统

完成人脸信息库的创建

编程实现人脸门禁系统的功能

这种任务驱动的学习方式，能够帮助学生明确学习目标，并让他们在完成任务的过程中逐步掌握相关的知识和技能。

3.动手实践操作，提升应用能力

张老师安排了多个动手实践环节，例如：

连接硬件设备：学生需要将马达、蜂鸣器等硬件设备正确连接到Arduino控制器的对应端口。

录入人脸信息：学生需要使用AI视觉模块，将自己的人脸信息录入到人脸信息库中。

编写程序：学生需要使用米思齐图形化编程软件，根据流程图编写程序，实现人脸识别门禁系统的功能。

测试门禁系统：学生需要测试他们制作的门禁系统，观察人脸识别效果，并进行调试和改进。

这种动手实践操作的学习方式，能够让学生将理论知识与实际操作相结合，提高他们的动手能力、问题解决能力、程序设计能力，以及团队协作能力。

4.分层递进教学，满足不同需求

张老师在课堂中采用了分层递进的教学方式，例如：

基础项目：学生首先完成基础项目，实现人脸识别门禁系统的基本功能。

个性化设计：完成基础项目的学生，可以参考个性化微视频，设计更加人性化的功能，例如：添加语音提示、设置不同的灯光效果等。

这种分层递进的教学方式，能够满足不同学生的学习需求，让学有余力的学生能够进行拓展学习和探究，培养他们的创新思维和实践能力。

5.拓展应用领域，升华主题思想

张老师在课堂最后，引导学生思考人脸识别技术在生活中的应用，例如：手机刷脸解锁、小区门禁系统、支付系统等，并通过视频展示了人脸识别技术的现状和未来发展趋势，例如：活体检测、安全防范等，帮助学生了解人脸识别技术的优势和局限性，以及信息科技对社会生活的影响。

三、教学过程分析

1.导入环节

2.学习硬件知识环节

张老师介绍了本节课需要用到的硬件设备，包括：Arduino控制器、AI视觉模块、马达、蜂鸣器等，并引导学生自主学习这些硬件设备的名称、功能、以及连接方式，并通过“连一连”的练习，帮助学生巩固所学的知识。

3.连接硬件设备环节

张老师引导学生将马达连接到Arduino控制器的M2端口，并强调连接规范，例如：红线对红线、黑线对黑线等，确保安全操作。

4.录入人脸信息环节

张老师以“为什么有些同学无法进入秘密基地”的问题引导学生思考人脸识别的原理，并介绍了AI视觉模块的功能和操作方法，例如：如何切换菜单、如何拍摄人脸、如何清除图像等。然后，张老师引导学生将自己的人脸信息录入到AI视觉模块的人脸数据库中，并观察屏幕上显示的ID号。

5.分析门禁系统流程环节

张老师引导学生思考“门禁系统的大脑是如何思考的”，并以流程图的形式，展示了门禁系统的执行流程，例如：切换人脸识别模式、识别到人脸、给ID变量赋值、判断ID是否等于1、开门、等待、关门等。

6.编写程序环节

张老师引导学生使用米思齐图形化编程软件，将流程图转换成程序代码，并讲解了一些关键的程序模块，例如：人脸识别模块、马达控制模块、蜂鸣器控制模块等。然后，张老师引导学生编译程序，并将程序下载到Arduino控制器中。

7.测试门禁系统环节

学生完成程序下载后，张老师引导他们测试门禁系统，观察人脸识别效果，并进行调试和改进。在这个过程中，张老师鼓励学生尝试不同的测试方法，例如：使用不同的人脸、不同的距离、不同的角度等，以验证门禁系统的可靠性。

8.优化门禁系统环节

张老师引导学生思考如何改进门禁系统，使其更加人性化，例如：添加语音提示、设置不同的灯光效果等，并介绍了Mixly软件中蜂鸣器模块和LED灯模块的使用方法，鼓励学生发挥创意，设计更加个性化的门禁系统。

9.拓展应用环节

张老师引导学生思考人脸识别技术在生活中的应用，例如：手机刷脸解锁、小区门禁系统、支付系统等，并通过视频展示了人脸识别技术的现状和未来发展趋势，例如：活体检测、安全防范等，帮助学生了解人脸识别技术的优势和局限性，以及信息科技对社会生活的影响。

10.总结环节

张老师引导学生回顾本节课的学习内容，总结了人脸识别门禁系统的制作过程、控制系统的典型环节、以及信息科技在生活中的应用价值，并鼓励学生关注科技发展，用科技改变生活，用智慧守护祖国。

四、改进建议

1.突出硬件连接关系和工作原理

建议在讲解硬件知识时，可以更加突出硬件设备之间的连接关系和工作原理，例如：可以引导学生分析AI视觉模块是如何将人脸信息传输给Arduino控制器的，以及Arduino控制器是如何控制马达和蜂鸣器工作的，帮助学生更好地理解人脸识别门禁系统的整体工作机制。

2.注重程序设计的逻辑性和可读性

在程序设计环节，可以更加注重程序设计的逻辑性和可读性，例如：

可以引导学生使用变量、函数等编程概念，例如：可以使用变量来存储人脸ID号，可以使用函数来封装开门、关门等操作，使程序更加模块化和易于维护。

可以鼓励学生编写注释，解释程序代码的功能和逻辑，例如：可以在每个程序模块的开头添加注释，说明该模块的功能和实现方法，可以在关键代码行添加注释，解释代码的含义和作用，使程序更加易于理解和调试。

张建老师的《神奇门禁智慧守护》一课，以其清晰的教学思路、丰富的教学活动、以及对学生动手实践能力和创新思维的培养，为信息科技课堂教学提供了一个优秀的范例。我们应该借鉴其教学经验，并结合学生实际情况和信息科技发展趋势，不断探索更加有效的教学方法和评价方式，使信息科技教育更好地服务于学生的学习和成长，为培养适应未来信息社会发展的人才贡献力量!

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在讲解硬件知识时，可以更加突出硬件设备之间的连接关系和工作原理，例如：

可以使用电路图或者实物投影，更加直观地展示硬件设备之间的连接关系。

可以结合示意图或者动画演示，更加清晰地解释硬件设备的工作原理。

可以引导学生分析AI视觉模块是如何将人脸信息传输给Arduino控制器的，例如：可以通过串口通信将人脸ID号传输给Arduino控制器，或者可以通过模拟信号或数字信号将人脸识别结果传输给Arduino控制器。

可以引导学生分析Arduino控制器是如何控制马达和蜂鸣器工作的，例如：可以通过控制马达的正转和反转来实现门的开关控制，可以通过控制蜂鸣器的频率和时长来实现不同的声音提示。

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四位老师的优质课例，从不同的角度诠释了信息科技核心素养导向下的教学变革，为我们呈现了信息科技课堂的多种可能性。我们可以看到四位老师通过精心设计教学环节，创设真实问题情境，并提供充足的实践操作机会，可以有效提升学生在信息科技课堂中的参与度，让他们真正成为学习的主体，比如：

主动参与课堂活动。例如在《认识与制作噪声提醒器》这节课中，学生积极参与模拟实验，亲身体验噪声提醒器的功能，并通过小组合作，设计和制作自己的噪声提醒器，在实践中学习信息科技知识和技能。

积极思考问题，提出自己的想法。例如在《古代谚语中的中国智慧》这节课中，学生就“如何利用数据分析和可视化技术探究谚语背后的规律”展开了热烈的讨论，并提出了很多有创意的想法。

乐于分享学习成果，并进行反思和改进。例如在《神奇门禁智慧守护》这节课中，学生在完成人脸识别门禁系统的制作后，积极展示自己的作品，并互相评价，在分享和交流中共同进步。

这些优秀的案例，也引发我们更深入的思考：如何将信息科技与其他学科深度融合？如何利用新技术，例如人工智能、虚拟现实等，打造更加高效、有趣的课堂？如何引导学生在信息科技学习中，树立正确的信息安全意识和社会责任感？信息科技教育任重而道远，需要我们不断探索、不断创新，才能更好地肩负起为国家培养未来人才的重任。

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城阳区张军玲名师工作室

青岛市城阳区张军玲名师工作室信息发布与活动开展、信息技术与学科融合、人工智能与编程教学等相关内容。