《第二單元智能感知4智能調光》教學設計-2023-2024學年川教版信息技術（2019）六年級上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課程基本信息1.課程名稱：《第二單元智能感知4智能調光》教學設計

2.教學年級和班級：六年級（2）班

3.授課時間：2023年10月27日星期四上午第二節課

4.教學時數：1課時

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親愛的同學們，今天我們要一起探索一個有趣的主題——“智能調光”。想象一下，如果你家的燈可以自己根據環境光線調節亮度，那會是什么樣子的呢？讓我們一起揭開這個神秘的面紗吧！準備好了嗎？讓我們開啟這堂有趣的《智能調光》之旅！??????核心素養目標1.培養學生信息意識，讓學生認識到智能技術在生活中的應用。

2.增強學生的創新思維，通過實踐操作激發學生對智能調光技術的興趣。

3.提升學生的動手能力，通過實際操作學習智能設備的編程和調試。

4.培養學生的合作精神，在小組活動中共同解決問題，分享學習成果。教學難點與重點1.教學重點：

-理解智能調光的工作原理，即如何通過光敏傳感器感知環境光線，并控制燈光亮度。

-掌握使用編程語言編寫簡單的控制程序，實現燈光亮度的自動調節。

-學習如何使用邏輯判斷來編寫程序，使燈光在光線不足時自動變亮，光線充足時自動變暗。

2.教學難點：

-理解光敏傳感器的原理和使用方法，包括如何讀取光線強度數據。

-掌握編程邏輯中的條件判斷和循環結構，這對于編寫智能調光程序至關重要。

-在實際操作中，如何精確控制燈光亮度，避免過亮或過暗，需要學生對傳感器數據有細致的解讀和調整能力。

-學生可能對編程語言中的語法和命令理解不夠深入，導致程序編寫錯誤或無法正常運行。例如，在編寫程序時，學生可能忘記在條件語句中添加必要的括號，或者錯誤地使用了變量名。教學資源-軟硬件資源：光敏傳感器模塊、Arduino或類似編程板、LED燈、連接線、電源供應器

-課程平臺：學校信息技術教學平臺

-信息化資源：智能調光技術相關的教學視頻、編程教程、案例庫

-教學手段：實物演示、編程軟件（如ArduinoIDE）、互動式教學軟件、電子白板或投影儀教學流程1.導入新課

-詳細內容：同學們，今天我們要探索一個神奇的現象——智能調光。你們有沒有想過，家里的燈光可以自動調節亮度，適應不同的環境呢？今天我們就來學習如何實現這樣的功能。首先，請大家看這個視頻，了解一下智能調光的基本原理。（播放智能調光技術介紹視頻，用時5分鐘）

2.新課講授

-內容1：講解光敏傳感器的原理和作用。

-詳細內容：光敏傳感器是一種可以感知光線強度的設備，它可以將光信號轉換為電信號，從而控制燈光的亮度。接下來，我會給大家展示一個光敏傳感器的實物，并講解它的基本工作原理。（展示光敏傳感器，講解其工作原理，用時5分鐘）

-內容2：教授編程語言的基礎知識，編寫智能調光程序。

-詳細內容：為了實現智能調光，我們需要編寫一個程序來控制燈光。今天我們將使用Arduino編程語言，它是一種簡單易學的編程語言，非常適合初學者。我會給大家演示如何編寫一個簡單的智能調光程序，并解釋其中的關鍵代碼。（演示編寫程序，講解關鍵代碼，用時10分鐘）

-內容3：講解邏輯判斷和循環結構在編程中的應用。

-詳細內容：在編寫智能調光程序時，我們需要使用邏輯判斷和循環結構來控制燈光的亮度。我會通過具體的例子來講解這些概念，并指導大家如何在程序中應用它們。（通過實例講解邏輯判斷和循環結構，用時10分鐘）

3.實踐活動

-內容1：學生分組，每組獲得一套智能調光實驗器材。

-詳細內容：現在，請同學們分成小組，每組將獲得一套智能調光實驗器材。每組需要根據剛才學到的知識，嘗試編寫一個簡單的智能調光程序，并連接到實驗器材上，測試其功能。（學生分組，用時5分鐘）

-內容2：學生動手實踐，調試智能調光程序。

-詳細內容：在老師的指導下，同學們開始調試自己的程序。如果在調試過程中遇到問題，可以隨時向老師或小組同學求助。（學生動手實踐，用時15分鐘）

-內容3：學生展示實驗成果，分享學習心得。

-詳細內容：完成實驗后，每個小組需要向全班展示自己的智能調光系統，并分享在實驗過程中遇到的問題和解決方法。（學生展示實驗成果，用時10分鐘）

4.學生小組討論

-方面1：討論智能調光技術的應用場景。

-舉例回答：同學們，你們認為智能調光技術可以在哪些場景中得到應用呢？比如，在圖書館、辦公室、家庭等地方，智能調光可以提供更加舒適的光線環境。（用時5分鐘）

-方面2：分析智能調光技術可能遇到的問題及解決方案。

-舉例回答：在實驗過程中，可能會遇到傳感器讀取不準確、程序運行不穩定等問題。我們可以通過調整傳感器位置、優化程序代碼等方式來解決這些問題。（用時5分鐘）

-方面3：探討智能調光技術的未來發展。

-舉例回答：隨著科技的進步，智能調光技術可能會變得更加智能，比如結合人工智能算法，實現更加精準的光線調節。（用時5分鐘）

5.總結回顧

-內容：今天我們學習了智能調光技術，了解了光敏傳感器的工作原理，掌握了使用編程語言編寫智能調光程序的方法。通過實踐活動，同學們不僅提高了動手能力，還學會了如何解決實際問題。希望大家在今后的學習中，能夠繼續探索科技的魅力，將所學知識應用到實際生活中。（用時5分鐘）

總用時：45分鐘學生學習效果經過本節課的學習，學生們在以下方面取得了顯著的效果：

1.**知識掌握程度**：

-學生能夠理解并描述光敏傳感器的工作原理，知道如何通過編程控制燈光亮度。

-學生掌握了Arduino編程語言的基本語法和結構，能夠編寫簡單的智能調光程序。

-學生了解了邏輯判斷和循環結構在編程中的應用，能夠將這些結構合理地融入到程序中。

2.**技能提升**：

-學生動手實踐能力得到提升，能夠獨立完成智能調光系統的搭建和調試。

-學生學會了使用電子元件和連接線，提高了電路連接和故障排除的技能。

-學生在編程過程中培養了問題解決能力，學會了如何通過查閱資料和小組討論來解決問題。

3.**創新能力**：

-學生在實踐活動中有機會發揮創意，設計出獨特的智能調光方案。

-學生通過嘗試不同的編程邏輯，學會了如何優化程序，提高系統的響應速度和準確性。

-學生在實驗過程中不斷嘗試和改進，培養了創新思維和實驗精神。

4.**信息意識增強**：

-學生認識到智能技術在現代生活中的重要性，提高了對信息技術的敏感度。

-學生了解了智能感知技術的基本概念，對未來的科技發展趨勢有了更清晰的認識。

-學生在課程學習中培養了信息檢索和加工的能力，能夠從眾多信息中篩選出有價值的內容。

5.**合作與交流能力**：

-學生在小組討論和實驗合作中學會了傾聽他人意見，尊重團隊協作。

-學生通過分享學習心得和實驗成果，提高了口頭表達和溝通能力。

-學生在遇到困難時，學會了如何與他人合作，共同解決問題。

6.**情感態度價值觀**：

-學生對科技產生了濃厚的興趣，激發了探索未知領域的好奇心。

-學生通過實踐活動，體會到了科技帶來的便利和樂趣，增強了學習信息技術的動力。

-學生在解決問題的過程中，培養了堅持不懈、勇于嘗試的精神，以及面對挑戰的積極態度。課后作業1.實踐作業：

-作業內容：使用Arduino編程板和光敏傳感器，編寫一個智能調光程序，使得在光線較弱時，LED燈自動點亮；光線較強時，LED燈自動熄滅。

-作業說明：學生需要根據課堂上所學的編程知識，設計并實現一個簡單的智能調光系統。在編寫程序時，需要使用到光敏傳感器的讀取函數以及邏輯判斷語句。

-作業示例答案：

```cpp

intsensorValue=0;

intledPin=13;

voidsetup(){

pinMode(ledPin,OUTPUT);

pinMode(sensorPin,INPUT);

}

voidloop(){

sensorValue=analogRead(sensorPin);

if(sensorValue<500){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);

}

}

```

2.分析作業：

-作業內容：分析智能調光系統的組成，包括光敏傳感器、LED燈、Arduino編程板等部件的功能和作用。

-作業說明：學生需要結合所學知識，分析智能調光系統中各個部件是如何協同工作的，以及它們各自的作用。

-作業示例答案：

-光敏傳感器：感知環境光線強度，并將光信號轉換為電信號。

-LED燈：作為智能調光的執行元件，根據光敏傳感器的信號來控制亮燈或熄燈。

-Arduino編程板：作為控制中心，接收光敏傳感器的數據，并根據數據執行相應的控制指令。

3.編程擴展作業：

-作業內容：在原有智能調光程序的基礎上，增加一個功能：當環境光線達到一定亮度時，LED燈不僅熄滅，還要通過蜂鳴器發出聲音提示。

-作業說明：學生需要學習如何使用蜂鳴器，并將其與LED燈的控制邏輯相結合。

-作業示例答案：

```cpp

intsensorValue=0;

intledPin=13;

intbuzzerPin=8;

voidsetup(){

pinMode(ledPin,OUTPUT);

pinMode(buzzerPin,OUTPUT);

pinMode(sensorPin,INPUT);

}

voidloop(){

sensorValue=analogRead(sensorPin);

if(sensorValue<500){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

digitalWrite(buzzerPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);

digitalWrite(buzzerPin,LOW);

}

}

```

4.思考題：

-作業內容：討論智能調光技術在實際生活中的應用，以及這些應用可能帶來的好處和挑戰。

-作業說明：學生需要結合實際生活場景，思考智能調光技術如何改善我們的日常生活，并分析可能面臨的問題和解決方案。

-作業示例答案：

-好處：節能、提高生活質量、適應不同場景需求。

-挑戰：技術成本、隱私保護、設備維護。

5.應用題：

-作業內容：假設你設計一個智能家居系統，其中一個功能是智能調光。請描述你的系統設計，包括如何通過光敏傳感器感知環境光線，以及如何控制燈光亮度。

-作業說明：學生需要結合所學知識，設計一個智能家居系統的智能調光部分。

-作業示例答案：

-系統設計：使用光敏傳感器來檢測室內光線強度，通過Arduino編程板接收傳感器數據，并根據設定條件（如光線強度低于設定閾值）控制LED燈的亮度和亮度等級。系統還可以通過智能手機APP遠程控制燈光的開關和亮度調節。教學反思與總結今天的這節課，我們一起探索了智能調光技術，我覺得收獲頗豐。下面，我就從教學反思和教學總結兩個方面來談談我的想法。

首先，在教學反思方面，我覺得有幾個點值得我總結和反思。

第一，我發現學生們對智能技術的興趣非常高，這在課堂上的互動和參與度上體現得非常明顯。他們對于光敏傳感器的工作原理和編程實踐都表現出了極大的好奇心和探索欲望。這讓我意識到，激發學生的興趣是教學成功的關鍵。

第二，我在新課講授時，盡量用簡單易懂的語言和實例來解釋復雜的概念。比如，我通過演示光敏傳感器如何感知光線強度，讓學生直觀地理解了這一原理。這種教學方法似乎挺有效的，因為我在課堂上看到了學生們逐漸明白的表情。

第三，我在實踐活動的設計上，盡量讓學生分組合作，這樣可以培養他們的團隊協作能力。不過，我也發現有些小組在合作過程中遇到了溝通不暢的問題。這可能是因為學生們在小組內分工不明確，或者是缺乏有效的溝通技巧。在今后的教學中，我需要更加注重團隊合作的訓練和溝通技巧的培養。

在教學總結方面，我認為學生們在本節課中取得了以下收獲和進步：

首先，在知識方面，學生們對智能調光技術有了更深入的理解，掌握了光敏傳感器的工作原理和編程技巧。他們能夠編寫簡單的程序來控制燈光的亮度，這是一個很大的進步。

其次，在技能方面，學生們通過動手實踐，提高了自己的動手能力和解決問題的能力。他們在遇到問題時，能夠積極思考，嘗試不同的解決方案，這種能力對于他們未來的學習和生活都是非常重要的。

再次，在情感態度方面，學生們對科技產生了濃厚的興趣，他們對于未來可能遇到的技術挑戰充滿了期待和信心。這種積極向上的態度，對于他們未來的發展是非常有益的