小小發明家系列課講義電子學模塊第三講：電子溫濕度計一、課程目標知識學習目標：1.重點掌握和溫度的本質：溫度的本質是分子的熱運動；2.重點掌握溫度的測量的方法和注意事項；3重點掌握電子溫濕度計的原理通過溫濕度傳感器感受空氣的溫度和濕度并將其轉化為電信號；4.一般了解空氣的相對濕度和測量；5.一般了解溫度和濕度的單位。探究學習目標：1.通過“感受溫度”的互動游戲了解溫度是物體的冷熱，測量溫度需要用工具2.通過測量溫度和濕度的實驗，鍛煉實際操作能力，養成良好的實驗習慣3.通過演示實驗認識溫度的本質，學會把抽象的微觀理論變成可見的實驗現象火星盒子制作目標：1.觀察和認識電子溫濕度計的組成部分2.在教師指導下動手組裝完成電子溫濕度計制作3.通過電子溫濕度計的制作，認識溫濕度傳感器并了解溫濕度計的使用場景二、課堂組織形式1.組織趣味互動游戲2.問答式課堂互動3.隨堂趣味測試題4.融入趣味故事講解5.設計互動探究實驗6.火星盒子制作演示和指導7.課后習題鞏固三、課堂準備名稱內容來源備注1PPT課件課程全流程演示文稿火星人課件2組裝制作說明視頻組裝制作的說明視頻火星人備課視頻組裝流程視頻說明3互動游戲“感受溫度：三個一樣的杯子，冰水和熱水教師自備生活中獲得4互動實驗教具教具展示：伽利略溫度計測量溫度：酒精溫度計、水銀溫度計火星教具/教師自行采購準備（使用方法參考火星人備課視頻）如果沒有伽利略溫度計，此演示實驗可以不做，酒精溫度計和水銀溫度計可以自行購買自制溫度計：塑料瓶、吸管、膠槍、熱水、冷水測量溫度：一個玻璃杯、溫水認識溫度本質：透明杯子兩個、色素、冷水、熱水需教師自己準備（詳細方法參考火星人備課視頻）5學生組裝器材及工具火星盒子——電子溫濕度（每人一套螺絲火星盒子需按學注意事項：刀生數量在商城訂購；火星盒子提前收好，需要在理論講解之后，如果在課前即擺在學生面前，會極大分散學生的注意力，不利于理論知識講解和課堂互動。6課后習題考核本科學習知識點，客觀題+主觀題本講義附件部分四、詳細上課流程本節課括課熱和8步具體：（）通過星故介紹本課的背景，復習課的知，時長在5分鐘內。（）第-5步為論講解時長需在0分鐘內，過感受度和引入溫度的，通過度的掌握測溫具的，并觀溫濕單位，過實識溫度本質后了解濕度作的原。（）第6步為動手操組裝電子溫度計教師指、維序、保安全長控制在-0鐘。（）第7步為總結，長為0鐘。（）第8步為作業布，把內容延到生。上課步驟主要內容注意事項【課堂預熱】背景引入【對應PPT】火星來信【時長】2min【情景引入-火星來信】自從上次我們給小火星人寄去鬧鐘，小火星每天都可以看著鐘表很好的安排自己的時間啦，再也沒有遲到了，最近經常和小伙伴們相約出去玩耍但是今天小火星又來信說最近火星溫度驟降昨天還是短袖，今天就穿棉襖了，火星上一片瑟瑟發抖的人群啊，學校都因此放假了呢。而且火星從來不下雨，特別的干燥，風一吹全是沙塵，小火星想來地球上做客住一段時間，問我們地球上冷不冷呀？（1）不要在課程開始時發給學生盒子器材，會分散學生注意力。（2）本節課制作很容易，課堂實驗與互動要充分的發揮【課堂預熱】復習鞏固【對應PPT】內容【時長】3min【銜接話術。【提問】根據PPT提出相應問題并做知識回顧【第1步】認識空氣濕度【對應PPT“認識空濕度”部分【時長】5in【話術銜接】我們先說空氣干燥這個事，平時不下雨的時候空氣比較干燥，下了雨后就感覺沒有那么干了，那么空氣干不干燥和什么有關呢（學生可能會回答水分水蒸氣等我們通過一個小演示看一下通過互動游戲了解濕度和溫度【實驗/游戲】準備材料：一條毛巾、一杯水、一個盆子演示操作1我們把這條干燥的毛巾比作我們周圍的空氣現在的空氣濕一點水分都沒有2、現在慢慢往毛巾上加水，毛巾變得潮濕了3、如果一直加水會怎么樣呢？4、加水到毛巾的水溢（用盆子接住就像這樣下雨了。總結：空氣濕度就像這條毛巾的含水量一樣，【講解】空氣里的水蒸氣像毛巾一樣溢出來了，就是喝水喝飽了，就像秋天早上有時起來霧蒙蒙的，我們給這種水滿滿的狀態打個分，就是100分，100%的水分。那如果空氣里沒有這么多的水，我們就看空氣喝水喝了幾分飽比如有一半就50%太干了會覺得干燥不舒服這個時候我們可以怎么來加濕呢（如超聲波加濕器那么如果空氣濕度特別大就好嗎？也不是大家在衛生間洗澡的時候如果不開排風扇衛生間全是水汽感覺呼吸舒服嗎？會很悶對不對，所以太干或者太濕都不舒服。最健康、人體感覺最舒服的濕度在50%-60%。【第2步】認識溫度【對應PPT“認識度”部分【時長】5in【提問】再說溫度的變化，我們地球的溫度也是處處不同，你們知道地球最熱的地方和最冷的地方在哪里嗎？（學生猜測）數據顯示，最冷的地方在南極的一個山最低曾經達到了零下93度了做速凍冰淇淋很方便啊；最熱的地方是在伊朗的盧特沙漠，最高的溫度記錄71度，? ìYm?/:::

? ( )? ??/::-::擴散的越快；溫度越低，分子運動越緩慢，擴散的越慢。【第3步】學會使用溫度計測量溫度【對應PPT“怎么測溫度”部分【時長】25in【提問】冷熱是人的感覺，那人的感覺就一定對嗎？我們再來玩個小游戲【實驗/游戲】材料準備：一杯冰水、一杯熱水（50度、杯溫水（20度）游戲操作：1、讓學生都背對自己，老師說換幾杯水，實際上沒有換2、選兩名學生，讓他們閉上眼睛（或者遮住眼睛，把其中一人的手放入冷水中，另一人的手放入熱水中，但是不要說話，停留10秒鐘；3、讓兩個人同時把手放入溫水中，并說出自己的感受，是冷還是熱。4讓其他同學猜猜看為什么兩個人的說法不一樣水到底是冷還是熱的呢？5、所有人試一下三種水的溫度，找出原因是因為人體的感受。游戲總結：測量溫度靠人的感覺是不準確的，而且即使是我們能感覺得冷熱，你能準確的知道溫度是多少嗎？比如這杯水有多熱呢？得有一個大家都認同的標準，就需要有測量工具來告訴我們，這個東西具體的數值。【話術銜接】世界上最早發明溫度計的人大家都認識，就是第一個用望遠鏡研究星星的人他就是...對伽利略最開始的時候伽利略做了一個什么樣的溫度計呢？老師手里剛好也有一個，我們一起來看看【實驗/游戲（自制溫度計）材料準備：做好的自制溫度計，方法見備注實驗操作：1、在塑料瓶中加涼水，并在塑料吸管中滴入一滴色素方便觀察；2、把塑料放入盆中的熱水中，觀察水面變化；3、再把塑料瓶放在冷水里，觀察水面變化。實驗總結：受熱后液面升高，變冷后又下降，玻璃溫度計的原理是熱脹冷縮。【話術銜接】當然這只是一個簡易的溫度計，只能看出溫度在變化，卻不能看到具體是多少度，后來伽利略又增加了一些刻度，做了這樣一個簡易的測溫儀器。但是實際上它并不精確。自制溫度計方法塑料瓶蓋上開一個小（用燒熱的螺絲刀或者用膠槍頭，把吸管穿進去，用膠槍把邊緣封好【話術銜接】我們現在有了更為精確的溫度計，比如老師這里這個，我們可以通過這個溫度計準確的測量出現在空氣的溫度或者某一杯水的溫度。那要怎么測量呢？現在大家來試一試，用同一個溫度計測量同一杯水的溫度，測完悄悄的把自己的數字寫下來，不要給別的同學看哦。【實驗/游戲】材料準備：酒精（或油）溫度計、一杯溫（玻璃杯）實驗操作：1、讓學生去測量并記錄自己的測量結（人數較多的話也可以分組進行比賽；2、所有學生測量完后把數據拿出來做一個比對看是否一（正常來說會不一樣）實驗總結：告訴學生如何正確測量，一是要把溫度計垂直放在水中，不要碰到杯壁，不要傾斜；二是要等溫度計液柱高度穩定以后再去讀取，三是眼睛要平視溫度計的液柱的液面總結溫度計的使用方法【隨堂小測試】根據PPT提問哪種讀取溫度計示數【話術銜接】大家知道剛才實驗里我們用到的溫度計里裝的是什么嗎？紅水嗎？是酒（或煤油具體看使用哪一種在生活里還有哪些溫度計呢（學生回答水銀或者電子溫度計還有一種溫度計是水銀溫度（展示水銀溫度計水銀溫度計裝的是汞是有毒的那為什么我們還要用水銀溫度計測體溫呢？【講解】對比一下水銀溫度計和酒精溫度計最小的分度值，發現水銀溫度計可以精確到0.1度，但是酒精溫度計只能精確到1度，測量體溫要求精度比較高比如我本來是正常的37度如果用酒精一下給測成38度那是不是就當發燒處理了？但是因為水銀溫度計畢竟裝的是有毒的汞，所以國家已經倡導盡量少用水銀溫度計了。【第4步】了解溫度和濕度的單位【對應PPT“溫度濕度的單位”部分【時長】5min【話術銜接】那我們現在的環境濕度是多少呢？有沒有一種工具能夠同時測量溫度和濕度的呢？手機上的天氣預報是可以同時顯示溫度和濕度的，我們先來一起看看。【實驗/游戲】材料準備：手機實驗操作：1、打開天氣預報分別找到溫度和濕度的顯示讀出數據并讓讓學生觀察單位。2、結論溫度的單位是攝氏度數字越大表示溫度越高相對濕度的單位是%，百分比越大，表示空氣里的水分越多。兩種溫度單位及數值大小的對比，說明不同國家和地區的使3、把溫度切換成華氏度提問學“但是奇怪的是老師手機上的溫度數字突然變得很大，是外邊的溫度突然升高了幾十度嗎？”4、結論溫度的單位還有一種叫做華氏度數值要比我們用的攝氏度大一些。它們的對應關系大概，假如是0攝氏度那么對應的就是32華氏度溫度越高數值相差越大攝氏度是我們國家和世界上大部分國家用的單位。但是美國和幾個西方國家用的是華氏度。用不需要記住乘積關系只需要簡單了解華氏度的數字比攝氏度要大很多。【隨堂小測試】猜一猜，根據ppt認識華氏度和攝氏度的對應關系【5步認識電子溫濕度計的原理【對應PPT“電子濕度計的工作原理”【時長】5min【話術銜接】手機雖然可以看溫度和濕度，但是必須聯網從天氣網站上下載，手機本身不會測量，但是我們今天做的溫濕度計就可以隨時隨地測量空氣的溫度和濕度，展示一個電子溫濕度的成品，讓學生觀察。【提問】為什么電子溫度計打開就可以直接顯示出數字呢？其實里邊有也有一個叫做傳感器的東西，提到傳感器有沒有覺得很熟悉，是不是聲音傳感器、光敏傳感器，傳感器就是把聲音、光、溫度等這些我們人不能直接判斷出大小或者強度的信息變成電信號，就像我們的溫濕度傳感器，它可以把溫度、濕度的高低變成一種電信號，然后再經過核心板處理，變成人眼能看到的數字。【第6步】動手制作電子溫濕度計【對應PPT“開始手制作啦”部分【視頻輔導】此時可以播放/暫停組裝說明視頻作為指導。【時長】40-0in①指導學生打開包裝盒，將零件分類擺放整齊在自己前方桌面上。②認識元器件溫濕度傳感器：感受溫度和濕度并轉化成電信號核心板：接收溫濕度傳感器的信號并處理所有數據，最后輸出給數碼管4位數碼管：顯示溫度和濕度③認識連線圖講解原理電子溫度計是通過溫連線方式：溫濕度傳感器接在核心板4端口，數碼管的lk接核心板2端口，DIO接核心板3端口濕度傳感器感受外界的溫度和濕度并轉化為電信號給核心板處理變成人眼能看到的數值通過數碼管顯示出來。④帶學生完成組裝【第7步】課程總結【對應PPT“今天學到了什么？”部分【時長】10in老師根據pt里的知圖譜回顧本節課學習過的知識要點然后帶領學生完成課后習題【第8步】課堂結束【對應PPT】謝謝頁面回家測一下自己家里各個房間的溫度和濕度，看是否一樣，太干燥的地方就快快打開我們的超聲波加濕器吧。附一：課后習題及解析1.下列描述中錯誤的是（ ）A．溫度的本質是分子的熱運動．我國用的溫度單位是攝氏度．空氣的濕度越大越好D．空氣的濕度表示空氣中水分含量的多少2.美國洛杉磯天氣預報說當地的氣溫是3℉，請問洛杉磯現在是（ ）A．春天 ．夏天．秋天 D．冬天3．下列溫度計測量操作中，正確的是（ ）A． ． ． D． 4.水銀溫度計和酒精溫度計都是利用物質具有 的性質制成的。5.簡單描述電子溫濕度計的工作原理。6.用自己的電子