第14課金雞報曉——光敏傳感器和多任務的應用教學設計2023—2024學年清華大學版（2012）初中信息技術九年級下冊授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間設計思路本課以“金雞報曉——光敏傳感器和多任務的應用”為主題，結合九年級下冊信息技術教材內容，通過實際操作引導學生深入了解光敏傳感器原理和程序設計。課程設計注重理論與實踐相結合，培養學生動手能力和創新思維，同時提高學生對信息技術的應用能力。核心素養目標1.信息意識：培養學生對信息技術的敏感度和應用意識，理解光敏傳感器在信息采集和處理中的作用。

2.計算思維：通過編程實踐，鍛煉學生邏輯思維和問題解決能力，學會運用程序實現多任務處理。

3.數字化學習與創新實踐：激發學生利用信息技術進行創新實踐的興趣，培養學生在實際情境中解決問題的能力。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

學生在九年級上學期已經學習了基本的編程知識和簡單的傳感器應用，對編程語言的基礎語法和結構有一定的了解。同時，他們對于信息技術的興趣和學習熱情較高，能夠初步理解傳感器的基本原理和功能。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

學生對信息技術課程普遍表現出濃厚的興趣，尤其是編程和電子制作等實踐性強的內容。他們的學習能力較強，能夠快速掌握新知識，但在編程邏輯和問題解決方面可能存在差異。學習風格上，部分學生偏好動手實踐，而另一部分學生則更傾向于理論學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

在學習光敏傳感器和多任務應用時，學生可能會遇到以下困難：一是理解傳感器工作原理的難度，二是編程邏輯的復雜性，三是多任務處理中的同步問題。此外，學生可能對編程過程中的調試和錯誤處理感到困惑，需要教師提供有效的指導和幫助。教學方法與策略1.采用講授與實驗結合的方法，講解光敏傳感器的工作原理和編程技巧。

2.通過小組合作完成項目導向學習，讓學生在實際操作中理解多任務處理。

3.使用編程軟件和實物傳感器進行實驗，讓學生通過動手實踐加深理解。

4.引入角色扮演，讓學生扮演程序員和系統分析員，增強課堂互動和參與感。教學過程設計教學過程設計：

導入環節（5分鐘）

1.播放視頻：《金雞報曉》的故事，激發學生對自然現象的好奇心。

2.提出問題：視頻中的金雞是如何報曉的？它使用了什么方法？

3.學生討論，教師引導學生思考光與聲的關系。

講授新課（15分鐘）

1.介紹光敏傳感器的原理和功能。

2.講解光敏傳感器的應用場景和特點。

3.介紹編程基礎知識，如變量、條件語句、循環語句等。

4.通過實際案例展示光敏傳感器在多任務中的應用。

鞏固練習（15分鐘）

1.學生分組，每組獲得一個光敏傳感器和配套的編程設備。

2.教師給出任務：編寫程序，使傳感器在光線變化時控制LED燈亮滅。

3.學生動手實踐，教師巡回指導。

課堂提問（10分鐘）

1.提問：光敏傳感器的優點和缺點是什么？

2.學生討論，教師總結。

師生互動環節（10分鐘）

1.教師提出問題：如何使LED燈在不同光線條件下以不同亮度閃爍？

2.學生分組討論，教師提供提示和指導。

3.學生展示作品，教師點評并給出改進建議。

拓展練習（5分鐘）

1.教師提出問題：如何使用多個光敏傳感器實現更復雜的控制？

2.學生討論，教師引導學生思考并嘗試設計方案。

1.教師總結本節課的主要內容，強調光敏傳感器和多任務應用的重要性。

2.學生分享學習心得，教師給予肯定和鼓勵。

教學時長總計：45分鐘知識點梳理1.光敏傳感器的工作原理：

-光敏傳感器的基本結構：光敏元件、放大電路、輸出接口。

-光敏元件的類型：光電二極管、光敏電阻、光敏晶體管。

-光敏傳感器的工作原理：光敏元件將光信號轉換為電信號。

2.光敏傳感器的應用場景：

-自動照明：根據環境光線變化自動調節照明設備。

-自動開關：光線不足時自動打開，光線充足時自動關閉。

-光線檢測：監測光線強度，用于環境監測和自動化控制。

3.光敏傳感器的特點：

-靈敏度高：能夠檢測微弱的光線變化。

-響應速度快：光信號到電信號的轉換速度快。

-穩定性好：長期使用后性能變化小。

4.編程基礎知識：

-變量：用于存儲和操作數據的容器。

-條件語句：根據條件判斷執行不同代碼段。

-循環語句：重復執行一段代碼直到滿足特定條件。

-函數：將代碼封裝成可重用的模塊。

5.多任務處理：

-什么是多任務處理：在同一時間內執行多個任務。

-任務調度：合理分配資源，確保每個任務都能得到及時處理。

-同步機制：協調多個任務之間的執行順序。

6.光敏傳感器在多任務中的應用實例：

-自動照明系統：根據環境光線變化控制照明設備。

-智能開關：光線不足時自動打開，光線充足時自動關閉。

-智能門禁：檢測光線變化，實現自動開門。

7.編程實踐：

-編寫程序控制LED燈的亮滅。

-編寫程序實現LED燈在不同光線條件下的閃爍。

-編寫程序使用多個光敏傳感器實現更復雜的控制。

8.傳感器與編程的結合：

-如何將光敏傳感器與編程相結合實現特定功能。

-編程時需要注意的問題，如傳感器信號處理、編程邏輯等。

9.實驗與調試：

-實驗步驟：搭建實驗電路，編寫程序，連接傳感器，調試程序。

-調試方法：觀察傳感器輸出，分析程序邏輯，調整程序參數。

10.教學總結：

-總結本節課所學知識，強調光敏傳感器和多任務應用的重要性。

-鼓勵學生在實際生活中運用所學知識，提高實踐能力。課堂1.課堂評價：

（1）提問評價：

-在課堂講解過程中，通過提問來檢驗學生對知識的理解和掌握程度。

-提出與光敏傳感器和多任務應用相關的問題，如傳感器的工作原理、編程邏輯等。

-觀察學生回答問題的準確性和邏輯性，及時糾正錯誤，強化重點知識。

（2）觀察評價：

-觀察學生在實驗過程中的操作是否規范，是否能正確使用編程工具。

-觀察學生在討論和合作中的表現，如是否能積極參與、提出建設性意見等。

-通過觀察，了解學生的學習狀態和團隊合作能力。

（3）測試評價：

-設計隨堂測試題，檢驗學生對光敏傳感器和多任務應用的理解程度。

-測試題包括選擇題、填空題和編程題，全面考察學生的知識掌握情況。

-根據測試結果，調整教學策略，確保學生能夠掌握關鍵知識點。

2.教學反饋：

（1）及時反饋：

-在課堂教學中，及時給予學生反饋，表揚優點，指出不足。

-針對學生在實驗和編程過程中遇到的問題，給予具體的指導和幫助。

（2）鼓勵學生：

-鼓勵學生積極參與課堂活動，培養學生的自信心和團隊精神。

-對于學生的進步和努力，給予充分的肯定和鼓勵。

（3）個別輔導：

-對于學習困難的學生，進行個別輔導，幫助他們克服學習障礙。

-通過個別輔導，了解學生的學習需求，調整教學策略。

3.教學反思：

（1）教學效果評估：

-定期對教學效果進行評估，分析課堂評價和作業評價的結果。

-根據評估結果，調整教學內容和方法，提高教學效果。

（2）教學改進：

-結合教學反思，總結教學過程中的成功經驗和不足之處。

-針對不足之處，制定改進措施，提升教學質量。

（3）持續關注：

-持續關注學生的學習進展，了解他們在實際應用中的表現。

-根據學生的實際需求，調整教學內容和教學方法，提高學生的綜合能力。內容邏輯關系①光敏傳感器原理

-光敏元件類型：光電二極管、光敏電阻、光敏晶體管。

-工作原理：光信號轉換為電信號。

-應用場景：自動照明、自動開關、光線檢測。

②編程基礎知識

-變量：存儲和操作數據的容器。

-條件語句：根據條件判斷執行不同代碼段。

-循環語句：重復執行代碼直到滿足條件。

-函數：封裝可重用代碼的模塊。

③多任務處理

-多任務定義：同一時間內執行多個任務。

-任務調度：資源分配，確保任務執行。

-同步機制：協調任務執行順序。

④光敏傳感器在多任務中的應用

-自動照明系統：環境光線變化控制照明。

-智能開關：光線不足自動打開，充足自動關閉。

-智能門禁：光線變化實現自動開門。

⑤編程實踐

-控制