全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第4單元第18課《爭先恐后——傳感器的綜合應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第4單元第18課《爭先恐后——傳感器的綜合應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)課程基本信息1.課程名稱：全國粵教清華版初中信息技術(shù)九年級下冊第4單元第18課《爭先恐后——傳感器的綜合應(yīng)用》

2.教學(xué)年級和班級：九年級（1）班

3.授課時間：2023年11月15日上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時

??親愛的小伙伴們，大家好！今天我們要一起走進(jìn)信息技術(shù)課堂，探索一個神奇的世界——傳感器的綜合應(yīng)用。讓我們一起“爭先恐后”，揭開這個神秘的面紗吧！????核心素養(yǎng)目標(biāo)分析在本節(jié)課中，我們旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)傳感器的原理和應(yīng)用，學(xué)生能夠理解信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)問題解決能力，提升創(chuàng)新思維，同時學(xué)會在團(tuán)隊(duì)中協(xié)作，共同完成項(xiàng)目，增強(qiáng)信息社會責(zé)任感。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識：

同學(xué)們在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸了信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識，如計(jì)算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等基本概念。此外，他們還了解了簡單的編程基礎(chǔ)，如Scratch或Python的初步使用。這些知識為今天學(xué)習(xí)傳感器應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2.學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

九年級的學(xué)生對新鮮事物充滿好奇，對信息技術(shù)課程尤其感興趣。他們在解決問題時具有較強(qiáng)的動手能力，喜歡通過實(shí)際操作來理解知識。大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向于實(shí)踐操作，通過做中學(xué)來提高技能。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

部分學(xué)生在理解傳感器的工作原理時可能會感到困難，因?yàn)樯婕暗揭恍┪锢砗碗娮訉W(xué)的概念。此外，學(xué)生在編寫程序控制傳感器時，可能會遇到邏輯錯誤或編程困難。為了克服這些挑戰(zhàn)，我們需要通過實(shí)例教學(xué)和小組合作來幫助學(xué)生逐步理解和掌握。教學(xué)資源-軟硬件資源：Arduino開發(fā)板、各種傳感器（如紅外傳感器、溫度傳感器、光敏傳感器等）、連接線、面包板、電阻、電容等電子元件。

-課程平臺：學(xué)校信息技術(shù)教學(xué)平臺，用于發(fā)布教學(xué)資料和作業(yè)。

-信息化資源：在線編程平臺（如Scratch、Python在線編輯器等），傳感器工作原理的動畫或視頻教程。

-教學(xué)手段：實(shí)物展示、多媒體教學(xué)軟件、PPT演示文稿、課堂討論、小組合作學(xué)習(xí)。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對傳感器綜合應(yīng)用的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

大家好！今天我們要一起探索一個充滿神奇的世界——傳感器的綜合應(yīng)用。首先，我想問大家一個問題：你們有沒有想過，我們?nèi)粘Ｉ钪械囊恍┲悄茉O(shè)備是如何感知周圍環(huán)境的呢？比如，為什么智能門鎖能夠識別我們的指紋？為什么掃地機(jī)器人能夠自動清理地面？答案就是傳感器。接下來，我會給大家展示一些關(guān)于傳感器的圖片和視頻，讓我們一起感受一下它們的魅力吧！

[展示傳感器圖片和視頻片段]

2.傳感器基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解傳感器的基本概念、組成部分和原理。

過程：

傳感器是一種能夠感知外界環(huán)境并轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。它主要由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和電路三部分組成。下面，我將通過一些圖表和示意圖來為大家詳細(xì)講解傳感器的組成部分和原理。

[講解傳感器定義，展示組成部分圖表]

首先，我們來看傳感器的敏感元件，它是傳感器的核心部分，負(fù)責(zé)感知外界環(huán)境的變化。然后是轉(zhuǎn)換元件，它將敏感元件感知到的信號轉(zhuǎn)換成電信號。最后是電路，它負(fù)責(zé)放大和處理轉(zhuǎn)換后的電信號。

為了讓大家更好地理解傳感器的應(yīng)用，我將通過一些實(shí)例來講解傳感器的實(shí)際作用。

[通過實(shí)例講解傳感器應(yīng)用]

3.傳感器案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解傳感器的特性和重要性。

過程：

[分析傳感器案例]

首先，我們來看智能家居案例。智能家居系統(tǒng)通過集成各種傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器等，能夠?qū)崟r監(jiān)測家居環(huán)境，為用戶提供舒適的居住體驗(yàn)。

然后，我們探討一下工業(yè)自動化案例。在工業(yè)生產(chǎn)中，傳感器用于監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確保生產(chǎn)過程的安全和高效。

[小組討論：傳感器未來發(fā)展或改進(jìn)方向]

同學(xué)們，剛才我們討論了傳感器在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，那么你認(rèn)為傳感器在未來會有怎樣的發(fā)展呢？請你們分組討論一下，并提出一些創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

現(xiàn)在，請同學(xué)們分成小組，每組選擇一個與傳感器相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。比如，你們可以選擇智能家居、工業(yè)自動化或醫(yī)療領(lǐng)域中的一個主題，討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

[小組討論]

在討論過程中，請同學(xué)們積極發(fā)言，互相傾聽，共同解決問題。每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對傳感器的認(rèn)識和理解。

過程：

現(xiàn)在，各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

[課堂展示]

其他同學(xué)和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動交流。

[教師點(diǎn)評]

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)傳感器的重要性和意義。

過程：

今天我們學(xué)習(xí)了傳感器的綜合應(yīng)用，了解了它們的基本概念、組成部分和原理。傳感器在我們的生活中扮演著重要的角色，它們讓我們的生活更加便捷、安全。希望大家能夠繼續(xù)關(guān)注傳感器的發(fā)展，并在未來的學(xué)習(xí)和生活中嘗試應(yīng)用它們。

[布置課后作業(yè)]

為了鞏固今天的學(xué)習(xí)效果，請大家課后撰寫一篇關(guān)于傳感器應(yīng)用的短文或報(bào)告，可以是你們小組討論的主題，也可以是你們感興趣的另一個傳感器應(yīng)用領(lǐng)域。期待你們的精彩作品！拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

為了幫助學(xué)生更深入地理解傳感器的綜合應(yīng)用，以下是一些拓展閱讀材料，這些材料將與教材內(nèi)容相符，并有助于學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究。

-《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》：這本書詳細(xì)介紹了各種類型傳感器的原理、特性、應(yīng)用以及未來的發(fā)展趨勢，適合對傳感器技術(shù)感興趣的讀者。

-《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》：通過這本書，學(xué)生可以了解到物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、架構(gòu)以及傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用案例。

-《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》：這本書介紹了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和開發(fā)方法，其中包含了大量關(guān)于傳感器接口和驅(qū)動程序的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

-《機(jī)器人技術(shù)》：通過學(xué)習(xí)這本書，學(xué)生可以了解機(jī)器人技術(shù)的基本原理，以及傳感器在機(jī)器人感知環(huán)境中的應(yīng)用。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

為了讓學(xué)生能夠?qū)⒄n堂上學(xué)到的知識應(yīng)用到實(shí)際中，以下是一些建議的課后自主學(xué)習(xí)和探究活動：

-**傳感器項(xiàng)目實(shí)踐**：鼓勵學(xué)生利用家中的簡單材料制作一個簡單的傳感器項(xiàng)目，如溫度計(jì)、光敏開關(guān)等，并記錄實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。

-**物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究**：學(xué)生可以研究物聯(lián)網(wǎng)在智能家居、智能交通、智能農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，并撰寫研究報(bào)告。

-**傳感器編程挑戰(zhàn)**：學(xué)生可以嘗試使用編程語言（如Python、ArduinoIDE）編寫程序，控制傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和輸出。

-**傳感器技術(shù)論文閱讀**：學(xué)生可以選擇一篇關(guān)于傳感器技術(shù)的學(xué)術(shù)論文，閱讀并總結(jié)其中的關(guān)鍵點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。

-**傳感器設(shè)計(jì)競賽**：鼓勵學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的傳感器設(shè)計(jì)競賽，通過實(shí)際設(shè)計(jì)來提升自己的技能。教學(xué)反思教學(xué)反思

今天上了《爭先恐后——傳感器的綜合應(yīng)用》這一課，心情頗多感慨。這節(jié)課讓我深刻認(rèn)識到，教學(xué)不僅是傳授知識，更是激發(fā)學(xué)生的興趣和潛能，引導(dǎo)他們探索未知世界的過程。

首先，我覺得導(dǎo)入環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)挺成功。通過提問和展示圖片、視頻，學(xué)生們對傳感器產(chǎn)生了濃厚的興趣，課堂氣氛活躍。不過，我也注意到有些學(xué)生對于傳感器的基本概念還是有些模糊，這說明我在導(dǎo)入環(huán)節(jié)應(yīng)該更加細(xì)致地講解傳感器的定義和作用。

在講解傳感器基礎(chǔ)知識時，我盡量用通俗易懂的語言和生動的例子來解釋。我發(fā)現(xiàn)，圖表和示意圖對于理解傳感器的組成部分和原理非常有幫助。但是，我也發(fā)現(xiàn)了一些學(xué)生對于電路原理的理解比較困難，這讓我意識到在今后的教學(xué)中，我需要更多地關(guān)注學(xué)生的個體差異，提供個性化的輔導(dǎo)。

案例分析環(huán)節(jié)是本節(jié)課的重點(diǎn)，我選擇了幾個典型的傳感器應(yīng)用案例，讓學(xué)生們通過分析案例來理解傳感器的實(shí)際應(yīng)用。在這個過程中，我看到了學(xué)生們積極參與討論，提出了一些很有創(chuàng)意的想法。這讓我感到欣慰，同時也意識到，在今后的教學(xué)中，我應(yīng)該更多地鼓勵學(xué)生提出問題，培養(yǎng)他們的批判性思維。

小組討論環(huán)節(jié)是我特別設(shè)計(jì)的一個環(huán)節(jié)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們在小組討論中能夠積極地發(fā)表自己的觀點(diǎn)，互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。然而，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在討論中較為沉默，這可能是因?yàn)樗麄內(nèi)狈ψ孕呕蛘卟簧朴诒磉_(dá)。因此，在今后的教學(xué)中，我需要更多地關(guān)注這些學(xué)生，鼓勵他們積極參與討論。

課堂展示與點(diǎn)評環(huán)節(jié)，學(xué)生們表現(xiàn)得非常出色。他們不僅能夠清晰地展示自己的研究成果，還能夠接受其他同學(xué)的提問和點(diǎn)評。這讓我看到了學(xué)生們在課堂上的成長。但同時，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如有些學(xué)生的展示不夠完整，有些學(xué)生的回答不夠準(zhǔn)確。這說明我在今后的教學(xué)中需要更加注重培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和邏輯思維能力。

課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，我簡要回顧了本節(jié)課的主要內(nèi)容，并強(qiáng)調(diào)了傳感器的重要性和意義。我希望通過這樣的總結(jié)，能夠讓學(xué)生們對傳感器有一個更加全面的認(rèn)識。典型例題講解在《爭先恐后——傳感器的綜合應(yīng)用》這一課中，我們學(xué)習(xí)了如何利用傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。以下是一些與課本知識點(diǎn)相關(guān)的典型例題，以及相應(yīng)的解答過程。

例題1：

一個溫度傳感器測量到的溫度值是25℃，要求編寫一個程序，使用Arduino開發(fā)板控制LED燈的顏色變化，當(dāng)溫度高于30℃時，LED燈變?yōu)榧t色；當(dāng)溫度低于25℃時，LED燈變?yōu)樗{(lán)色；溫度在25℃到30℃之間時，LED燈變?yōu)榫G色。

解答：

```cpp

constinttempSensorPin=A0;//溫度傳感器連接到模擬輸入A0

constintledPin=13;//LED燈連接到數(shù)字輸出13

voidsetup(){

pinMode(ledPin,OUTPUT);

}

voidloop(){

intsensorValue=analogRead(tempSensorPin);//讀取溫度傳感器的值

floattemperature=sensorValue*(5.0/1023.0)*100;//將模擬值轉(zhuǎn)換為溫度值

if(temperature>30){

digitalWrite(ledPin,HIGH);//紅色LED燈亮

}elseif(temperature<25){

digitalWrite(ledPin,LOW);//藍(lán)色LED燈亮

}else{

digitalWrite(ledPin,HIGH);//綠色LED燈亮

}

delay(1000);//等待1秒

}

```

例題2：

使用紅外傳感器檢測物體的距離，當(dāng)距離小于10厘米時，蜂鳴器響起報(bào)警聲。

解答：

```cpp

constintirSensorPin=A0;//紅外傳感器連接到模擬輸入A0

constintbuzzerPin=8;//蜂鳴器連接到數(shù)字輸出8

voidsetup(){

pinMode(irSensorPin,INPUT);

pinMode(buzzerPin,OUTPUT);

}

voidloop(){

intdistance=analogRead(irSensorPin);//讀取紅外傳感器的值

if(distance<1000){//假設(shè)距離單位為厘米

digitalWrite(buzzerPin,HIGH);//蜂鳴器響起

}else{

digitalWrite(buzzerPin,LOW);//蜂鳴器停止

}

}

```

例題3：

使用光敏傳感器檢測環(huán)境光線強(qiáng)度，當(dāng)光線強(qiáng)度低于一定閾值時，LED燈自動點(diǎn)亮。

解答：

```cpp

constintlightSensorPin=A0;//光敏傳感器連接到模擬輸入A0

constintledPin=13;//LED燈連接到數(shù)字輸出13

voidsetup(){

pinMode(lightSensorPin,INPUT);

pinMode(ledPin,OUTPUT);

}

voidloop(){

intlightValue=analogRead(lightSensorPin);//讀取光敏傳感器的值

if(lightValue<500){//假設(shè)閾值

digitalWrite(ledPin,HIGH);//LED燈點(diǎn)亮

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);//LED燈熄滅

}

}

```

例題4：

使用濕度傳感器檢測空氣濕度，當(dāng)濕度高于一定閾值時，顯示警告信息。

解答：

```cpp

constinthumiditySensorPin=A0;//濕度傳感器連接到模擬輸入A0

constintledPin=13;//LED燈連接到數(shù)字輸出13

voidsetup(){

pinMode(humiditySensorPin,INPUT);

pinMode(ledPin,OUTPUT);

Serial.begin(9600);//開始串口通信

}

voidloop(){

inthumidityValue=analogRead(humiditySensorPin);//讀取濕度傳感器的值

Serial.print("Humidity:");

Serial.println(humidityValue);

if(humidityValue>70){//假設(shè)濕度閾值

digitalWrite(ledPin,HIGH);//LED燈點(diǎn)亮

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);//LED燈熄滅

}

delay(1000);//等待1秒

}

```

例題5：

使用超聲波傳感器測量距離，當(dāng)距離在1米到3米之間時，LCD顯示屏顯示“接近”，否則顯示“遠(yuǎn)離”。

解答：

```cpp

constinttrigPin=9;//超聲波傳感器觸發(fā)引腳

constintechoPin=10;//超聲波傳感器接收引腳

constintlcdPinRS=12;//LCD顯示屏RS引腳

constintlcdPinEN=11;//LCD顯示屏EN引腳

constintlcdPinD4=5;//LCD顯示屏D4引腳

constintlcdPinD5=4;//LCD顯示屏D5引腳

cons