2024-2025學年新教材高中物理第5章傳感器3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置教學實錄新人教版選擇性必修第二冊科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）2024-2025學年新教材高中物理第5章傳感器3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置教學實錄新人教版選擇性必修第二冊設計意圖本節課旨在通過制作簡單的自動控制裝置，讓學生了解傳感器的工作原理和應用，培養動手實踐能力和創新思維。結合新人教版選擇性必修第二冊第5章傳感器的內容，引導學生將理論知識與實際操作相結合，提高物理學科素養。核心素養目標培養學生科學探究精神，通過設計和制作自動控制裝置，提升學生的觀察能力、實驗操作技能和問題解決能力。激發學生對物理學科的興趣，發展學生的科學態度和創新意識，使學生能夠在實際問題中應用物理學原理，形成工程思維。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：學生已經學習了基本的物理概念和傳感器的基礎知識，如電流、電壓、電阻、電容等電學基本元件及其特性，以及簡單的電路連接方法。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對物理實驗通常具有濃厚的興趣，動手操作能力強，善于觀察和發現現象。學習風格上，部分學生偏好直觀的實驗操作，而另一部分學生可能更傾向于理論分析。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：學生在設計和制作自動控制裝置時，可能面臨電路設計不合理、傳感器選擇不當、數據采集和分析困難等問題。此外，學生可能對傳感器的工作原理理解不深，導致在應用中無法正確解釋現象。教學資源-軟硬件資源：傳感器模塊（如光敏電阻、溫度傳感器）、可編程控制器、實驗電路板、電源供應器、導線、連接器

-課程平臺：物理實驗室管理系統軟件

-信息化資源：傳感器工作原理視頻教程、自動控制裝置設計案例庫

-教學手段：實物演示、多媒體教學、小組合作學習教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對傳感器制作自動控制裝置的興趣，激發其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在日常生活中遇到過需要自動控制的情況嗎？比如自動門、自動燈光系統等。”

展示一些關于自動控制裝置的圖片或視頻片段，讓學生初步感受其魅力或特點。

簡短介紹傳感器制作自動控制裝置的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.傳感器制作自動控制裝置基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解傳感器制作自動控制裝置的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解傳感器制作自動控制裝置的定義，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹傳感器的類型、工作原理和選擇方法，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.傳感器制作自動控制裝置案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解傳感器制作自動控制裝置的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的傳感器制作自動控制裝置案例進行分析，如光線感應自動開關、溫度控制自動報警系統等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解傳感器制作自動控制裝置的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用傳感器制作自動控制裝置解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與傳感器制作自動控制裝置相關的主題進行深入討論，如“如何設計一個自動澆花系統”。

小組內討論該主題的現狀、挑戰以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對傳感器制作自動控制裝置的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現狀、挑戰及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調傳感器制作自動控制裝置的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節課的學習內容，包括傳感器制作自動控制裝置的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調傳感器制作自動控制裝置在現實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用相關技術。

7.課后作業（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，培養學生的實際操作能力。

過程：

布置課后作業：讓學生根據本節課所學知識，設計一個簡單的傳感器制作自動控制裝置，并撰寫設計報告。

提醒學生注意安全操作，鼓勵學生在課后與同學或教師討論遇到的問題。學生學習效果學生學習效果

1.理解傳感器工作原理：學生能夠深入理解傳感器的工作原理，包括其轉換機制、信號處理過程以及在實際應用中的重要性。

2.掌握電路設計技能：學生在實際操作中學會了如何設計簡單的電路，包括選擇合適的傳感器、電路元件以及電路連接方法。

3.增強動手實踐能力：通過制作自動控制裝置，學生的動手實踐能力得到顯著提升，能夠將理論知識轉化為實際操作。

4.提高問題解決能力：在設計和制作過程中，學生面臨各種問題，如傳感器選擇不當、電路故障等，通過分析和解決這些問題，學生的邏輯思維和問題解決能力得到鍛煉。

5.培養創新思維：學生在設計和制作自動控制裝置時，需要考慮創新性和實用性，這有助于培養學生的創新思維和設計意識。

6.提升團隊協作能力：小組討論和課堂展示環節，學生學會了如何與他人合作，共同完成任務，提升了團隊協作能力。

7.深化對物理學科的認識：通過本節課的學習，學生對物理學科有了更深入的認識，理解了物理學在工程技術中的應用價值。

8.增強安全意識：在實驗過程中，學生學會了如何正確使用實驗器材，提高了安全意識。

9.培養科學探究精神：學生在設計和制作自動控制裝置的過程中，不斷嘗試、失敗、改進，培養了科學探究精神。

10.提高自主學習能力：學生在課后作業中，需要獨立完成設計報告，這有助于提高學生的自主學習能力。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.實踐與理論相結合：在教學過程中，我注重將理論知識與實際操作相結合，讓學生在動手實踐中理解傳感器的工作原理，這種教學方式能夠提高學生的學習興趣和參與度。

2.小組合作學習：通過小組合作學習，學生不僅能夠學會如何與他人協作，還能在討論中互相啟發，共同解決問題，這種教學方法有助于培養學生的團隊精神和溝通能力。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.教學組織方面：在課堂討論環節，部分學生參與度不高，可能是因為對傳感器知識掌握不牢固或者缺乏自信。這需要我在今后的教學中更加關注學生的個體差異，提供更多的個性化指導。

2.教學方法方面：雖然小組合作學習提高了學生的互動性，但有時也發現學生之間的討論不夠深入，可能是因為缺乏明確的討論方向或者指導。我需要更好地引導學生的討論，確保每個學生都能積極參與。

3.教學評價方面：評價方式較為單一，主要依賴于課堂表現和作業完成情況。我計劃引入更多的評價方式，如學生自評、互評和項目評價，以更全面地評估學生的學習成果。

反思改進措施（三）

1.針對教學組織方面的問題，我將在課前準備更豐富的教學材料，如視頻、案例等，以激發學生的學習興趣。同時，我會設計一些互動環節，鼓勵學生提問和分享，提高課堂參與度。

2.在教學方法上，我將嘗試引入更多的教學工具，如思維導圖、問題解決流程圖等，幫助學生理清思路，深入討論。此外，我會加強對學生的個別輔導，確保每個學生都能跟上教學進度。

3.對于教學評價，我將設計多元化的評價體系，包括課堂表現、小組合作、項目完成情況和個人反思等多個方面。這樣不僅能夠更全面地評估學生的學習成果，還能鼓勵學生進行自我反思和自我提升。重點題型整理1.題型一：傳感器工作原理應用題

答案示例：設計一個簡單的自動門系統，要求使用光敏電阻傳感器作為感應元件，當有人接近門時，門自動打開。請描述電路連接方式和工作原理。

解答：電路連接方式包括將光敏電阻傳感器的一端連接到電源的正極，另一端連接到門控電路的輸入端。當光線照射到光敏電阻時，電阻值減小，電路導通，門控電路觸發，門打開。當光線被遮擋時，電阻值增大，電路斷開，門關閉。

2.題型二：傳感器選擇與評價題

答案示例：根據以下場景，選擇合適的傳感器并說明理由。

場景：需要測量室內溫度，要求傳感器具有高精度、抗干擾能力強、易于安裝等特點。

解答：選擇溫度傳感器，如熱敏電阻。理由：熱敏電阻具有高精度、抗干擾能力強、體積小、易于安裝等特點，適合用于室內溫度測量。

3.題型三：傳感器信號處理題

答案示例：設計一個電路，將光敏電阻的模擬信號轉換為數字信號，以便于微控制器處理。

解答：設計電路包括光敏電阻、運算放大器、模數轉換器（ADC）和微控制器。光敏電阻連接到運算放大器的輸入端，輸出信號經過放大和濾波后，送入ADC轉換為數字信號，微控制器根據數字信號進行相應處理。

4.題型四：傳感器故障排查題

答案示例：在自動控制裝置中，發現傳感器輸出信號不穩定，請分析可能的原因并提出解決方案。

解答：可能原因包括傳感器本身損壞、連接線接觸不良、電源電壓不穩定等。解決方案：檢查傳感器是否損壞，修復或更換損壞的傳感器；檢查連接線