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》教學設(shè)計科目授課時間節(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》教學設(shè)計課程基本信息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)目標分析在本節(jié)課中，我們旨在培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。通過學習傳感器的原理和應(yīng)用，學生能夠理解信息技術(shù)的實際應(yīng)用，培養(yǎng)問題解決能力，提升創(chuàng)新思維，同時學會在團隊中協(xié)作，共同完成項目，增強信息社會責任感。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識：

同學們在之前的學習中已經(jīng)接觸了信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識，如計算機硬件、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。這些知識為今天學習傳感器應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2.學習興趣、能力和學習風格：

九年級的學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的動手能力，喜歡通過實際操作來理解知識。大部分學生的學習風格偏向于實踐操作，通過做中學來提高技能。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

部分學生在理解傳感器的工作原理時可能會感到困難，因為涉及到一些物理和電子學的概念。此外，學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)，我們需要通過實例教學和小組合作來幫助學生逐步理解和掌握。教學資源-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：學校信息技術(shù)教學平臺，用于發(fā)布教學資料和作業(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。

-教學手段：實物展示、多媒體教學軟件、PPT演示文稿、課堂討論、小組合作學習。教學過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：引起學生對傳感器綜合應(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：讓學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，負責感知外界環(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，它負責放大和處理轉(zhuǎn)換后的電信號。

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

[通過實例講解傳感器應(yīng)用]

3.傳感器案例分析（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。

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)展或改進方向]

同學們，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.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

現(xiàn)在，請同學們分成小組，每組選擇一個與傳感器相關(guān)的主題進行深入討論。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的認識和理解。

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]

其他同學和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

[教師點評]

教師總結(jié)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(jié)（5分鐘）

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

過程：

今天我們學習了傳感器的綜合應(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，并在未來的學習和生活中嘗試應(yīng)用它們。

[布置課后作業(yè)]

為了鞏固今天的學習效果，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，并有助于學生進行課后自主學習和探究。

-《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》：這本書詳細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》：這本書介紹了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計原理和開發(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)計內(nèi)容。

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

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

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

-**傳感器項目實踐**：鼓勵學生利用家中的簡單材料制作一個簡單的傳感器項目，如溫度計、光敏開關(guān)等，并記錄實驗過程和結(jié)果。

-**物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究**：學生可以研究物聯(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，并撰寫研究報告。

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

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

-**傳感器設(shè)計競賽**：鼓勵學生參加學校或社區(qū)組織的傳感器設(shè)計競賽，通過實際設(shè)計來提升自己的技能。教學反思教學反思

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)課讓我深刻認識到，教學不僅是傳授知識，更是激發(fā)學生的興趣和潛能，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)計挺成功。通過提問和展示圖片、視頻，學生們對傳感器產(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中，我需要更多地關(guān)注學生的個體差異，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，我選擇了幾個典型的傳感器應(yīng)用案例，讓學生們通過分析案例來理解傳感器的實際應(yīng)用。在這個過程中，我看到了學生們積極參與討論，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，在今后的教學中，我應(yīng)該更多地鼓勵學生提出問題，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)計的一個環(huán)節(jié)，旨在培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。我發(fā)現(xiàn)，學生們在小組討論中能夠積極地發(fā)表自己的觀點，互相學習，共同進步。然而，我也發(fā)現(xiàn)有些學生在討論中較為沉默，這可能是因為他們?nèi)狈ψ孕呕蛘卟簧朴诒磉_。因此，在今后的教學中，我需要更多地關(guān)注這些學生，鼓勵他們積極參與討論。

課堂展示與點評環(huán)節(jié)，學生們表現(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的提問和點評。這讓我看到了學生們在課堂上的成長。但同時，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如有些學生的展示不夠完整，有些學生的回答不夠準確。這說明我在今后的教學中需要更加注重培養(yǎng)學生的表達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)，能夠讓學生們對傳感器有一個更加全面的認識。典型例題講解在《爭先恐后——傳感器的綜合應(yīng)用》這一課中，我們學習了如何利用傳感器進行數(shù)據(jù)采集和處理。以下是一些與課本知識點相關(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，當溫度高于30℃時，LED燈變?yōu)榧t色；當溫度低于25℃時，LED燈變?yōu)樗{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，當距離小于10厘米時，蜂鳴器響起報警聲。

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)境光線強度，當光線強度低于一定閾值時，LED燈自動點亮。

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，當距離在1米到3米之間時，LCD顯示屏顯示“接近”，否則顯示“遠離”。

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