内容正文:
课前准备
1.每组一份实验单、一套实验器材。
2.两人一组,分工合作。
实验员1人:负责实验测试、程序运行、参数调整。
记录员1人:负责记录实验数据,填写实验结论。
商量决定实验员与记录员,将班级、姓名填入实验单。
实验员坐右侧,记录员坐左侧。
3.每项实验完成后,请认真阅读评价表进行评价。
知识回顾
输入
输出
计算
控制器
执行器
该扩音系统有什么缺点?
上节课,何老师带大家认识了计算机控制的扩音系统并做了相关的实验,我们先来回顾一下它的关键过程,我们一起说……,(板书同步),控制器和执行器属于控制系统的哪个环节?(计算)
根据实验器,老师已经把上节课的实验器材已经搭建好了,这些器材中哪个是控制器,哪个是执行器?
接下来,我要请一位小朋友帮我把上节课的程序烧录到实验板中,谁来?学生烧录程序,请你来告诉大家这个扩音系统当前的音量等级是多少?(鼓掌送给他),问:在大家鼓掌的时候大家有没有发现这个扩音系统有什么缺点?学生说……(板书:扩音系统受到环境噪音干扰,导致听不清楚)
你觉得一个理想的扩音系统应该具备怎么样的功能?
板书:环境噪音大,增大播放音量,环境噪音小,减小播放音量
简单说:通过环境噪音来控制播放音量
扩音系统的控制
小学信息科技(浙教版) 六下第13课
这节课我们就来探秘扩音系统的控制。(板贴)
声音检测装置
麦克风
输入
输出
控制器
执行器
要实现控制,需要在这个扩音系统框图上加入什么?(被控对象)。
依据什么去控制?
咱们得预期是什么?
那环境噪音怎么测?
需要什么硬件设备? 声音传感器。
那么你都知道生活中有哪些常见的声音传感器呀 ?麦克风,
在我们这节课的实验板上也有这样一双耳朵?
声音传感器如何参与在这个扩音系统中,请学生上来板贴完善系统框图。
谁能用自然语言来说一说扩音系统增加了反馈后的工作原理
自然语言描述算法
控制器
执行器
输入
输出
比较器
声音检测装置
被控对象
通过(声音检测装置)获取(环境音量),将其(反馈)到输入端,与设定的(阈值)进行(比较)。
如果(大于)阈值,则(增大)播放音量;若(小于)阈值,则(减小)播放音量。
要实现控制,需要在这个扩音系统框图上加入什么?(被控对象)。
依据什么去控制?
咱们得预期是什么?
那环境噪音怎么测?
需要什么硬件设备? 声音传感器。
那么你都知道生活中有哪些常见的声音传感器呀 ?麦克风,
在我们这节课的实验板上也有这样一双耳朵?
声音传感器如何参与在这个扩音系统中,请学生上来板贴完善系统框图。
谁能用自然语言来说一说扩音系统增加了反馈后的工作原理
实验一:依据自然语言描述,完善流程图
通过声音检测装置获取环境音量,将其反馈到输入端,与设定的阈值进行比较。
如果大于阈值,则增大播放音量;
如果小于阈值,则减小播放音量。
实验要求:
小组合作讨论完成流程图设计
刚刚我们已经能用自然语言描述了, 下面请大家尝试用流程图描述他的实验原理。阈值如何确定?环境音量包含了输出音量和噪声,输出音量我刚才测到是300,那么噪声又该如何确定呢?咱们不妨来测一测
实验二:测量环境噪音 确定阈值
思考:怎样的阈值是合理的?
实验要求:
1.统一顺序测试,先测安静环境,再测喧闹环境(记录员以持续鼓掌模拟噪音);
2.实验员按[A键]开始每次测试,记录员快速记录数据;
3.两组环境测完后,计算安静/喧闹环境的平均值(取近似值),组内商定阈值。
A键
噪声它一般在怎样的范围内?相对安静环境和相对喧闹环境之间。我们需要哪两个参考数据?(安静时候的噪声,喧闹时候的噪声)测那我们测一次就够了吗?生:测多三次声音。接下来,请实验员连接扩音系统硬件模块,请记录员记录三次不同环境的音量值,最后确定阈值。
填写实验参数
实验三:调整参数 程序验证
实验板音量档位:1-5
有了阈值,我们现在就可以把相应的数据补充到这个更具象化的l流程图中。先别急,为了让大家更顺利的将其转化为计算机能读懂的程序代码,钱老师还将主要的代码按功能进行了划分,你能找到它和流程图的对应关系吗?
接下来请大家根据自己小组确定的阈值,完成实验单反面的实验三,调整参数
实验要求:(实验员+记录员分工合作)
1.实验员双击打开“桌面”上的“编程工具”
2.在软件中点击“打开”,选择桌面上“自动控制扩音系统.py”程序
3.调整程序中的的参数。
4.烧录运行程序。
5.观察实验现象,记录关键数据,完成实验单。
修改程序参数
实验三:程序验证 实现控制
完成后请按照要求打开信息科技实验板编程工具,打开“自动控制扩音系统”程序,调整阈值和音量参数,烧录程序后点运行。记录数据,完成实验单
9
课堂小结
扩音系统受到环境噪音干扰,导致听不清楚
如果教室环境音量高于阈值,输出音量增大,
如果教室环境音量低于阈值,输出音量变小。
请调整你的参数,再次试验
10
实验再思考
对本课实验如何进行再优化?
单阈值
多阈值
比例计算
随着输出音量的自动调节,我们的环境音量也是在动态变化的,那么就需要更多的阈值去实现动态调节,让我们的扩音系统更智能?
11
实验总评
实验规范严谨 团队配合默契
今天得星数在15颗以上的小组请举手,你们都是实验能手,给自己一点掌声,说明你们这节课上:团队配合默契,分工明确,实验规范严谨,希望我们以后的课上依旧保持这样的学习态度,这节课我们就到这里。
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