3.2 设计制作身高测量仪（教学课件）信息科技鲁教版六年级上册（新教材）

该小学信息科技课件核心围绕身高测量仪的系统设计与制作，通过小智制作身高测量仪的情境导入，衔接已学超声波测距原理，以系统组成分析、需求调查、方案设计为学习支架，引导学生逐步掌握从原理到实践的设计流程。 其亮点在于融合信息意识、计算思维与数字化学习与创新。小组合作确定系统组成（如测量控制模块）和需求（最大身高220CM等）培养信息评估能力，编程实现两种测量法的算法设计（如间接测量“身高=固定高度-传感器距离”）锻炼计算思维，搭建硬件模型并调试提升数字化实践能力。学生能增强问题解决与合作能力，教师可借助结构化流程与评价表高效教学。

第三单元 小型系统设计 设计制作身高测量仪 第二课 鲁教版·六年级 目录 CONTENTS 课程导入 01 身高测量仪的系统设计 02 搭建身高测量仪实验模型 03 编程实现测量功能 04 挑战自我 05 硕果累累 06 2 课程导入 通过探究，小智掌握了超声波的测距原理，他准备制作一款身高测量仪。 设计、制作身高测量仪要遵循系统设计的思想，还要按照功能设计外形框架。小明该如何进行呢? 超声波身高测量仪 课程导入 根据应用场景的不同，用超声波测量身高可以采取两种方式。同学们在设计身高测量仪系统结构时，可以选择其中一种方式。 直接测量 间接测量 课程导入 ①完成身高测量仪的系统设计。 ②根据系统设计，搭建身高测量仪的实验模型，通过编程实现其功能。 项目实施 身高测量仪的系统设计 系统设计指根据特定需求和目标，对系统的结构、功能、性能接口等方面进行规划和设计的过程。设计身高测量仪，就是要设计出它的系统组成、结构框架等。 身高测量仪的系统设计 小试身手 以小组为单位，完成本组身高测量仪的系统设计。 ①确定身高测量仪系统的组成，并完成流程图。 超声波身高测量仪系统 身高测量控制 给整个系统供电 测量仪外形结构 测量控制模块 电源模块 结构外观模块 身高测量仪的系统设计 小试身手 ②确定身高测量仪的需求并完成填写。注意:无论采用直接测量还是间接测量，须确保所有被测人员都能测量出较为准确的数据。 项目 数据 说明 例：最大身高 确定测量仪所测量的最大高度，为制作实物提供依据。 测量仪需求调查 220CM 测量精度 1mm 保证测量结果的准确性，满足对身高测量精度的需求。 电源续航时间 8 小时 确保测量仪能长时间工作，减少频繁充电的麻烦。 身高测量仪的系统设计 小试身手 ③各小组明确测量方式，形成方案设计，并将设计方案画在下面空白处。 搭建身高测量仪实验模型 确定系统方案后，便可搭建实验模型。 实验模型是一个简化的、可以代表实际系统的工具或框架，可以让我们更好地理解系统的运作原理，优化和改进系统的性能。 搭建身高测量仪实验模型 小试身手 根据小组设计的系统方案图，搭建身高测量仪的外形框架，将主控板传感器、导线等合理安装到框架结构中。 主控板 显示屏 超声波传感器 搭建身高测量仪实验模型 小试身手 直接测量 间接测量 编程实现测量功能 直接测量与间接测量在编程时，算法略有不同。直接测量法可以直接用测量值作为身高数据，间接测量法则需要进行简单计算，算法如下: 身高=固定高度值-传感器到头顶的距离 其中固定高度值为传感器到地面的距离。在设定固定高度值时，应选择一个超过最大身高且比较合理的数值，如固定高度值为2米。 成功搭建实验模型后，可以通过编写程序赋予其功能，从而验证系统设计的正确性。 编程实现测量功能 系统设计与编程有着密切的关系。系统设计是编程的基础和指南，而编程则是将系统设计转化为可操作的程序。编程人员需要根据系统设计要求，编写合适的代码，实现控制过程的自动化，并确保系统的稳定和可靠。因此，编程对系统设计起着至关重要的作用，它是实现系统设计的关键环节。 大开眼界 编程实现测量功能 小试身手 编写身高测量程序，实现身高测量仪的功能。 直接测量法 编程实现测量功能 小试身手 编写身高测量程序，实现身高测量仪的功能。 间接测量法 编程实现测量功能 小试身手 将程序上传到主控板中，调试运行，即可观察到测得的距离数据。 测量物品 测量数据 测量误差 2.比较直接测量法和间接测量法，哪一种比较好?为什么? 答案：C 1.在用超声波身高测量仪测量身高时，下列选项不会影响测量结果的是( )。 A. .直接测量方式下超声波传感器距离人体太近 B. 超声波传感器测量方向没有和地面垂直 C. 被测人员站立测量时面部的朝向 D. 被测人穿的鞋子的鞋底厚度 解析：传感器太近会、方向不垂直、鞋底厚度均影响结果；但面部朝向不改变头顶高度，不影响测量。 挑战自我 挑战自我 硕果累累 序号 评价内容 评价等级 优 良 一般 1 了解身高测量仪的系统结构 2 能用直接测量法或间接测量法设计制作身高测量仪 3 能为身高测量仪编写程序 4 小组合作学习效果 5 同学间互帮互助情况 谢谢 下节课见！ Thanks！ 鲁教版 $