信息獲取與控制【教學(xué)目標(biāo)】了解傳感器的概念及其在信息系統(tǒng)中的作用。通過項(xiàng)目環(huán)境搭建，體驗(yàn)傳感器信息獲取的方式。通過編程實(shí)踐，理解數(shù)據(jù)篩選和整理的意義。通過編程實(shí)踐，體驗(yàn)常見的傳感與控制機(jī)制?！緦W(xué)情分析】學(xué)生學(xué)習(xí)過信息技術(shù)基礎(chǔ)知識，對計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)有基本了解；已經(jīng)學(xué)習(xí)了Python語言的基本概念，并掌握了基本的結(jié)構(gòu)和算法；對現(xiàn)代生活中的信息系統(tǒng)有所觀察和積累?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】理解傳感器在信息系統(tǒng)中的作用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】溫度/濕度傳感器的工作原理和數(shù)據(jù)篩選方法。【教學(xué)方法】項(xiàng)目教學(xué)和小組合作探究。【教學(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動時間傳感器情境導(dǎo)入1．生活中的傳感器。問題：我們的生活中有哪些設(shè)備中含有傳感器？生活中的傳感器舉例：電子秤、自動水龍頭、倒車?yán)走_(dá)2．手機(jī)中的傳感器。問題：我們的智能手機(jī)中有哪些傳感器？手機(jī)中的傳感器舉例：光線傳感器、距離傳感器、陀螺儀3分鐘傳感器的定義及項(xiàng)目引入1．傳感器的定義。2．傳感器的功能。3．智能家居系統(tǒng)引入溫濕度傳感器的作用。3分鐘溫濕度傳感器介紹1．溫度/濕度傳感器的功能介紹。2．溫度/濕度傳感器的原理簡介。3．溫度/濕度傳感器的使用參數(shù)介紹。4．溫度/濕度傳感器的引腳說明。5．溫度/濕度傳感器的輸出數(shù)據(jù)格式說明。3分鐘實(shí)踐1項(xiàng)目環(huán)境搭建1．系統(tǒng)環(huán)境的搭建和啟動。2．溫度/濕度傳感器的連接方法演示。3．以小組為單位搭建項(xiàng)目環(huán)境，連接溫度/濕度傳感器模塊。5分鐘實(shí)踐2傳感器數(shù)據(jù)讀取1．運(yùn)行Python3編程環(huán)境。2．打開準(zhǔn)備好的程序文件。3．執(zhí)行程序，觀察傳感器的輸出數(shù)據(jù)。4．教師參照代碼文件進(jìn)行程序結(jié)構(gòu)講解。8分鐘實(shí)踐3數(shù)據(jù)校驗(yàn)和篩選1．?dāng)?shù)據(jù)校驗(yàn)的意義。2．?dāng)?shù)據(jù)校驗(yàn)的方法。方法一：使用輸出量程校驗(yàn)。傳感器的測量范圍：溫度為0~50℃，濕度為20~90%RH.方法二：使用校驗(yàn)碼校驗(yàn)。傳感器一次傳送40位的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)前16位是與濕度相關(guān)的，中間16位是與溫度相關(guān)的，最后8位是用來校驗(yàn)的。示例一：接收到的40位數(shù)據(jù)為：0011010100000000000110000000000001001101（其中排列依次為：濕度高8位、濕度低8位、溫度高8位、溫度低8位、校檢位8位）計(jì)算：00110101+00000000-00011000+00000000=010011013．?dāng)?shù)據(jù)校驗(yàn)的代碼講解。10分鐘問題擴(kuò)展和解決1．提出問題，如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的閾值報警功能。2．提示解決方法：安裝報警燈，編寫程序代碼。6分鐘數(shù)據(jù)的應(yīng)用和總結(jié)1．傳感器的數(shù)據(jù)在信息系統(tǒng)中的應(yīng)用。2．本節(jié)課內(nèi)容總結(jié)。2分鐘6．傳感器與信息獲取——實(shí)踐報告（樣例）小組成員姓名：實(shí)踐1：環(huán)境搭建任務(wù)：記錄溫度/濕度傳感器與開源卡片計(jì)算機(jī)連接的引腳編號，填寫在表3.4-1中。表3.4-1引腳編號記錄表溫濕度傳感器引腳名稱卡片計(jì)算機(jī)引腳編號（BOARD）VCCDATAGND實(shí)踐2：數(shù)據(jù)讀取任務(wù)：隨機(jī)記錄5組數(shù)據(jù)，至少包含一組你認(rèn)為不合格的數(shù)據(jù)，填寫在表3.4-2中。