湘人版劳动实践九年级上册第三单元第3课《设计智能垃圾桶》 教案.doc

第4.3课《设计智能垃圾桶》教学设计

课题

设计智能垃圾桶

单元

第四单元

学科

综合实践活动

年级

九年级

核心素

养目标

劳动观念：明白智能化是社会发展的重要趋势，懂得劳动创造美好生活的道理。

劳动能力：通过了解制作智能垃圾桶的材料，根据制作的流程逐步操作，通过改造智能垃圾桶实践表的填写，检验最终成果，提高动手实践能力。

劳动习惯与品质：通过设计并完成改造智能垃圾桶实践表，培养勤于思考的良好习惯，锻炼团队协作精神和沟通能力，能够在集体中发挥自己的作用。

劳动精神：学会查找问题，分析问题并解决问题，从问题中找到切入点进行设计改造，培养乐于动脑、勤于动手、积极创新的劳动精神。

教学重点

通过了解制作智能垃圾桶的材料，根据制作的流程逐步操作，通过改造智能垃圾桶实践表的填写，检验最终成果。

教学难点

提高社会实践能力，学会查找问题，分析问题并解决问题，从问题中找到切入点进行设计改造。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

第4.3课《设计智能垃圾桶》

板书课题。

播放视频。

观看教学视频。

将学生的注意吸引到课堂。

讲授新课

新知讲解：

板书课题。

搭建智能垃圾桶模型

当今人工智能技术发展迅速，若能够让社区里的垃圾桶附带人工智能设备，在居民投放垃圾时直接提供垃圾辨别分类服务，何慰大家没有垃圾分类的意识和习惯呢?

可以将垃圾桶进行智能化改造，打造一个智能垃圾桶。考虑到改造大型的垃圾桶比较麻烦，工程过于庞大，可以先用微型垃圾桶或者纸杯来完成智能垃圾桶的模型搭建。

一、劳动准备

设计智能垃圾桶需要准备哪些材料呢？

1.安装了Mind+软件的电脑;

2.掌控板1个;

3.掌控宝1个;

4.I2C语音识别模块1个;

5.中英文语音合成模块1个;

6.摄像头1个;

7.9克舵机4个;

8.微型垃圾桶4个;

9.卡纸或彩纸若干。

小贴士1：智能垃圾桶适用场所

家庭环境：现代家庭，尤其是追求高品质生活和注重卫生的家庭。有儿童的家庭，其防夹手设计能保障孩子的安全。面积较大、垃圾产生量较多的家庭，智能垃圾桶的大容量可以满足需求。

办公场所：写字楼中的办公室，有助于提升办公环境的整洁度和舒适度。会议室，自动感应功能避免了多人开会时因手动开盖造成的交叉接触。

商业场所：商场，其美观的外观和智能化的功能可以提升商场的整体形象和服务质量。

公共场所：机场、火车站等人流量大的地方，自动感应和大容量的特点能满足大量垃圾投放的需求。

医疗机构：

医院的病房和公共区域，有助于减少病菌传播，保障患者和医护人员的健康。

二、劳动实践

1.利用微型垃圾桶和彩纸，制作垃圾桶模型。

2.电路连接。

3.打开Mind+软件，切换到“上传模式”，加载语音识别模块和语音合成模块，完成程序的编写。

请小组合作分工，设计并完成实践操作。

改造智能垃圾桶实践表

实践人员

李哲

实践日期

赵毅

时间目标

1.熟练掌握开源硬件掌控板对舵机、麦克风、摄像头等硬件的控制调用。

2.熟练运用硬件对垃圾桶进行智能化改造。

实践步骤

实践内容

步骤1

用微型垃圾桶和彩纸先制作垃圾桶模型。

步骤2

连接设备的电路

步骤3

打开Mind+软件。

步骤4

切换到“上传模式”，加载语音识别模块和语音合成模块。

步骤5

完成程序的编写。

活动建议

如果没有掌控板之类的开源硬件，也可以使用普通计算机来搭建原型，但没有办法连接舵机。除了掌控板，可以选择的开源硬件很多，比如Arduino、虚谷号等。小组成员尽量自己动手完成，遇到问题可以进行讨论，或上网查找资料，也可以求助老师。

实践反思

在实践过程中，我们发现团队成员之间的沟通和协作还有待加强，导致一些工作重复和进度延误。对于技术的掌握还不够深入，在遇到一些复杂问题时，解决的时间较长。

改造智能垃圾桶实践中可能会遇到的问题：

一、技术方面

传感器故障：传感器可能会出现故障，导致垃圾桶无法正常工作。电路问题：电路连接不良或者电子元件质量不过关，可能会出现短路、断路等问题，影响智能垃圾桶的性能。

软件兼容性：如果使用了特定的软件来控制智能垃圾桶，可能会出现软件与硬件不兼容的情况。这可能导致功能无法正常实现，或者出现系统崩溃等问题。

二、成本方面

材料成本：改造智能垃圾桶需要购买各种电子元件、传感器、电池等材料。这些材料的价格可能较高，增加了改造的成本。

三、设计方面

尺寸问题：改造后的智能垃圾桶可能会因为增加了电子元件和传感器而尺寸变大。这可能会影响其在空间有限的环境中的使用。

四、实用性方面

电池续航：如果智能垃圾桶使用电池供电，那么电池续航能力可能会成为一个问题。如果电池续航时间短，需要频繁充电，这会影响用户的使用体验。

五、环保方面

电子垃圾：改造智能垃圾桶可能会产生一些电子垃圾，这些电子垃圾不能得到妥善处理，可能会对环