【掌控未来智造营】“小掌控，大智慧 ”系列之《识色留...
一、教学主题《道德经》第十二章说：五色令人目盲；五音令人耳聋；五味令人口爽；驰骋畋猎令人心发狂；难得之货令人行妨。是以圣人为腹不为目，故去彼取此。色彩是引起我们共同的审美愉悦的最为敏感的形式要素。色彩是最有表现力的要素之一，因为它的性质直接影响人们的感情。音乐用组织音构成的听觉意象，来表达人们的思想感情与社会现实生活的一种艺术形式，也是最能即时打动人的艺术形式之一。旋律响起人们往往无法抗拒的立即处于音乐的氛围当中。无论是西方还是东方，都有人把音乐与颜色对应起来。现实中每个人都有独特的音乐与颜色直觉联系，《识色留声机》项目将和您一起解密色彩转换为声音的奇妙过程。
二、教学目标
本案例设计课时为2课时；适用于小学、初中及高中的校本课程、学生社团、程序设计教学，可作为全国创客大赛创意制造项目教学案例；
知识与技能：通过对案例的解析，掌握图像转变为音乐的一般过程，熟悉硬件功能，合理使用程序模块制作属于自己的识色留声机。
过程与方法：以PBL教学法为导向 ，教师从实际问题入手，引导学生以小组为单位讨论解决问题；通过项目成品的方式来展示学习成果。
情感态度与价值观：通过具体问题的解决，激发学生对信息技术的兴趣，培养学生勇于探索的精神。
三、教学重点
重点：利用颜色传感器模块串口读取R、G、B数值；通过比较获取的数值之间的比较，找出对应颜色的规律，将对应颜色转换为音阶。
难点：如何用串口读取数据
四、教学准备
1、硬件列表
1.掌控板*1
2.micro:bit掌控I/O扩展板 *1
3.I2C颜色识别传感器 - TCS34725*1
4.180舵机*1
5.360舵机*1
6.变废品为宝贝：废纸盒（有条件可设计激光切割主体），一段小吸管（小东西，大用处）
硬件全家福
2、软件准备
mind+1.6.2版
五、教学过程
环节一、导入课题
教师展示制作好的《识色留声机》项目视频或实物案例
https://v.youku.com/v_show/id_XNDU3MzM2NjgzMg==.html?spm=a1z3jc.11711052.0.0&isextonly=1
教师导语：
色彩与音乐相辅相成，密不可分，哪里有色彩哪里就能能感受到音乐的存在，今天和大家一起分享《识色留声机》项目；
教师问：
传统留声机黑色唱盘上, 当唱针沿着沟槽移动, 针尖随沟槽波动而轻微地振动。这个振动通过机械装置传送一个膜而将其放大并散发在空气中；请观看视频，思考案例和我们日常所知的留声机有何不同？请尝试分析如何能实现识色留声机的功能。
学生答：
案例中的留声机不需要探针，按案件A360舵机转动，180舵机转动到制定位置，颜色模块感应不同颜色,蜂鸣器来发出声音美妙的音乐。
案例转动装置可以通过360舵机或是马达实现；彩色唱片可以通过自己画笔制作，颜色模块可以读取彩色唱片信息；蜂鸣器可以播放音乐；掌控板实现模块连接和颜色转化为声音的程序；
环节二、设计流程方案
1.软件实现颜色转换音符程序；
2.连接硬件测试；
3.组装测试作品;
4.反馈改进作品；
环节三、探究实现
3-1软件实现
接通电源LED屏幕显示作品名和操作提示；按A按钮，180舵机移动到指定位置，颜色识别模块正好可以探测到转盘的上方，同时360舵机开始转动，蜂鸣器播放相应音符；按B按钮180舵机复位，360舵机停止转动、蜂鸣器停止播放。
1.找出颜色传感器的读取数值方法
定义三个变量R、G、B来存放三种颜色的读取值
2.编写程序连接颜色传感器模块，串口读取三个变量的值，观察规律
3.观察串口反馈值，比较R、G、B三个变量数值，找出颜色数值规律
如果红色>蓝色 同时 红色>绿色，读取颜色为红色；
如果绿色>红色 同时 绿色>蓝色，读取颜色为绿色；
如果蓝色>红色 同时 蓝色>绿色，读取颜色为蓝色；
本部分代码可单独保存作为通过串口读取颜色的校验程序循环使用；
4.编写代码
打开电源开关，初始化程序
按钮A的程序：
按钮A按下，180舵机转到指定位置，360舵机开始正转，颜色模块识别并反馈数值；变量R、G、B对应红、绿、蓝的颜色数值；
如果红色>蓝色 同时 红色>绿色，演奏1；
如果绿色>红色 同时 绿色>蓝色，演奏2；
如果蓝色>红色 同时 蓝色>绿色，演奏3；
如果模块，比较颜色转换为音符部分代码
按钮B的程序：
按钮B按下，180舵机归位，360舵机、颜色模块、蜂鸣器停止工作；
3-2硬件测试
P8口接180舵机，P9口接360舵机，颜色识别模块连接I2C接口（该扩展板有两个，哪个都可以）
上传代码至掌控板，连接测试模块功能
上传测试程序效果
https://v.youku.com/v_show/id_XNDU3MzE2OTkzMg==.html?spm=a1z3jc.11711052.0.0&isextonly=1
3-3测试成功，组装
涂自己的色，唱自己的歌
六、交流分享，
快把你的作品分享给小伙伴吧
https://v.youku.com/v_show/id_XNDU3MzM2NjgzMg==.html?spm=a1z3jc.11711052.0.0&isextonly=1
七、反馈评价
本案例使用目前比较流行的PBL教学方法，通过项目式教学，引导学生提出问题，分析问题，解决问题；教学中融合了STEAM教育理念，培养孩子的综合素养。
非常棒{:5_125:} 非常棒{:5_162:} rzyzzxw 发表于 2020-3-10 21:41
非常棒
先占个位子，后期继续完善{:6_214:}
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