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[入门教程] 基普乔格的步子有多大?

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基普乔格”的步子有多大?
教学课时】2-3课时
教材与学情简析
本课是基于当前比较流行的可穿戴、物联网方面的科技发展开发,旨在让学生了解当前智能装备以及物联网的工作原理,通过本节课让学生对于可穿戴、物联网有更进一步的了解,而不是仅仅停留在只知其外、不知其内的表层上,更深层次的和这些前沿科技有个接触,探究科技前沿。本课是面向初中的学生,初中学生已经开始学习python语言的基础知识,对于程序设计和算法有一定的了解,对模块化编程从小学就开始接触,在前期学习了关于掌控板的相关知识基础上,通过本课让学生对于程序设计的一般步骤有更深刻的体会。
学习目标
知识与技能:掌握可穿戴装备的计步方法、将数据上传至物联网平台,掌握程序设计的流程。
过程与方法:通过教师演示及学生分组讨论、合作完成程计步功能以及上传功能。
情感态度与价值观:培养积极创新的态度,以及像基普乔格一样对于“更快、更高、更强”的不懈追求,将这种精神应用到以后的学习工作中去。
学习重难点
重点:掌握计步器的运行原理、并能将终端数据进行上传。
难点:自主编写脚本。
教法与学法
       演示、合作探究
教学环境
学生机房、创客教室  
Mind+软件、掌控板
教学课件
【预设流程】
环节一、展示马拉松运动员“基普乔格”
教师活动:出示课件,展示世界上最杰出的马拉松运动员基普乔格于2019年10月12日,在维也纳的普拉特公园用1小时59分40秒跑完一个马拉松,这是人类第一次将这项运动的时间缩减到两小时以内,突破人类极限。
42.195公里,用时1小时59分40秒,那么怎么能知道基普乔格的步子有多大呢?你有哪些测量方法呢?
学生活动:观看教学课件,回答老师提出的问题。
设计意图:通过学生的回答,引导学生观察基普乔格以及陪同基普乔格一起跑步的运动员是否有佩戴相关装备。
环节二、获取静止、走路、跑步加速度强度
教师活动:打开Mind+软件,切换到上传模式后,利用下面程序来读取加速度强度值,找学生配合来测量静止、走路、跑步状态下加速度值
1.png

  
状态
  
静止
走路
跑步
加速度值范围
2.png
3.png
4.png
范围结论
920-950
1000-1300
>1500
学生活动:看完老师的演示之后,配合老师测完数据后,学生分小组利用掌控板来合作测量好组内成员在静止、走路、跑步状态下的加速度数据,最后取所有学生的平均值。
设计意图:本环节让学生合作完成测量,得出小组内成员在各种状态下的数据后取平均值,通过本环节增强学生的合作动手能力,另外加深对获取加速度值方法的印象,并告知随后将会用其中的数据,给学生意犹未尽的感受。
环节三、编写计步程序
        功能描述:当将程序刷入掌控板时,显示我的智能装备、按下A键开始计步的字幕,当按下A键进入到计步过程,如果侦测到加速度>1600(根据第一环节得出的平均值),步数就进行+1,如果侦测到B键按下,则停止计步,并将总步数显示出来,流程图如下:
5.png
教师活动:教师带领学生分析完功能后,让学生根据流程图以小组为单位讨论完成功能脚本
学生活动:学生以小组为单位进行讨论完成功能脚本,后进行小组汇报
设计意图:本环节考察学生的小组合作能力、语言表达能力、逻辑思维能力
教师活动:教师对小组汇报进行评价,并指出其中的问题点,教师展示脚本样本让学生与自己的脚本进行比对,再进行自主纠错改正,完善程序。
6.png
学生活动:学生完善脚本,完成计步功能,并完成测试。
设计意图:这个环节是本课重难点,通过对功能描述(分析问题)→用流程图来表述功能(设计算法)→编写程序→测试程序,这样一套问题解决的方法与步骤,让学生在合作的过程中发挥各自的特点,通过合作探究完成任务的同时增强了学生的团结合作能力。
环节四、编写上传数据程序
教师活动:通过上述实现计步功能实际上已经可以实现计算基普乔格的步子有多大,但我们在实际生活中我们应该寻求一种办法将计步数据传至网络上或者表格中、方便我们进行后期的数据分析,实际上我们实现数据上传的办法有许多,例如:蓝牙、物联网等等,那么接下来我们来用物联网的办法来实现数据的上传。提前申请好物联网云平台账号。
1.      选一个物联网云平台申请账号,例如:http://IoT.dfrobot.com.cn/
7.png
2.Mind+中加载的网络服务模块:
8.png
2. 演示编写的初始化程序(给学生重点讲解一下WIFI连接及MQTT的初始化)
9.png
3. 增加触摸P键上传数据功能
10.png
4. 上传成功的回调功能
11.png
5. 完整代码
12.png 13.png
学生活动:学生分小组尝试模拟教师的脚本在计步器的功能基础上来完成上传数据的功能,并自己测试验证程序的功能,教师巡堂鼓励并进行纠错。
设计意图:这个环节是本课的第二个重难点,当掌控板有连接上WIFI和物联网平台时掌控板上都会显示提示信息,代表连接有成功,每一步都有提示信息,帮助学生完整呈现上传功能的同时,掌握程序设计的一种debug方式。
环节五、总结归纳
学生活动:1.总结本节课的内容
     2.总结自己小组及成员的表现
教师活动:1.对本节课进行点评
     2.对小组及成员的表现进行点评
结语:2019年10月12日伟大的基普乔格用时1小时59分40秒再一次的刷新了人类马拉松历史的记录,那么他的步子到底有多大?佩戴上你开发的智能装备能不能测出来呢?
学生活动:回答可以,用42.195千米除以他的总步数就得出来了。
教师活动:刻苦;自信;相信训练;敢战;敢赢是基普乔格的祝语,同样将这句话送给大家,谢谢!
【教学反思】

招远一中牟晓东  中级技师

发表于 2020-4-15 21:51:11

第一次从贴子中得知“基普乔格”,特意百度了下,涨了知识;当然,更重要的是学习掌控板和Mind+物联知识
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rzyzzxw  版主

发表于 2020-4-17 08:35:13

欢迎老师加下我微信rzsyzzxw,邀请您进入教学比赛群哈。
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gray6666  初级技神

发表于 2020-4-18 09:31:31

教程写的很详细,赞一个
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rzyzzxw  版主

发表于 2020-6-2 08:04:33

首届"掌控板"教学应用设计大赛最全指南
https://mp.weixin.qq.com/s/VvdZnNzydqV0j29_OZZ24w 作品报名表接收邮箱:934188532@qq.com
  作品报名表发送要求:
  1、邮件主题格式:参赛类别(教学设计/自制教具/课程设计)+掌控板教学应用设计大赛+姓名
  (例如:教学设计+掌控板教学应用设计大赛+张三)
  2、邮件附件:参赛作品资料包(作品报名表、作品文档、图片、视频、程序、图纸等资料)
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rzegkly  版主

发表于 2020-6-27 14:31:43

创客和体育运动结合,很赞,学习了
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