資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第4.1課《了解智能垃圾分類知識》教學設計
課題 了解智能垃圾分類知識 單元 第四單元 學科 綜合實踐活動 年級 九年級
核心素養目標 勞動觀念：通過了解智能垃圾分類知識，學習垃圾分類的重要性，認識前端垃圾分類的投放和后端處理。勞動能力：提高社會實踐能力，學會使用網絡或切身體驗去了解智能柜式垃圾箱的智能程度及工作效率。勞動習慣與品質：通過實踐活動，了解生活中已有的智能垃圾分類系統，學習智能垃圾分類系統工作的原理。勞動精神：通過觀察周圍，弘揚“堅持不懈、精益求精”的勞動精神，樹立正確的價值觀和人生觀，為保護環境貢獻自己的力量。
教學重點 通過了解智能垃圾分類知識，學習垃圾分類的重要性，認識前端垃圾分類的投放和后端處理。
教學難點 通過實踐活動，了解生活中已有的智能垃圾分類系統，學習智能垃圾分類系統工作的原理。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 第1課 《了解智能垃圾分類知識》板書課題。播放視頻。垃圾都去哪兒了？我們丟掉的垃圾都去哪兒了？生活中我們每天都會產生大量的廢棄物，雖然城市垃圾分類已經做到家喻戶曉，可是分類完的垃圾都去了哪里 這些垃圾又是怎樣被處理的呢？一般的處理方法有衛生填埋、焚燒發電、堆肥處理等。在長沙黑麋峰下有一座長沙市最大的垃圾焚燒發電廠。這是一家環保科技工廠，將垃圾變廢為寶，轉化成電能輸送到千家萬戶。在這里，每天有幾千噸垃圾“浴火重生”。雖然垃圾能焚燒發電，但只有真正做好垃圾分類，才能減少垃圾對環境的污染。 觀看教學視頻。 將學生的注意吸引到課堂。
講授新課 一、勞動準備垃圾分類制度的落實大致包括以下三個方面：前端的垃圾分類投放，中間的垃圾分類運輸，后端的垃圾分類處理。其中，前端的垃圾分類投放是最難落實也是遇到困難最大的一環。前端的垃圾分類投放后端的垃圾分類處理垃圾分類是一個系統工程，前端的分類最重要。光靠機器人提醒是不夠的，還要通過其他途徑和方法，使分類更準確、便捷。后端的智能分揀，替代不了前端的分類。我感覺可以在垃圾的前端分類智能處理上進行探索。你知道為什么要進行垃圾分類嗎？請繪制垃圾分類思維導圖，并說一說生活中出現垃圾分類困難的原因。生活中出現垃圾分類困難的原因：1.缺乏清晰的分類標準：不同地區或國家的垃圾分類標準可能不一致，甚至在同一城市內，不同社區或機構的分類要求也可能存在差異，這給公眾帶來了混淆和困難。2.教育和意識：盡管垃圾分類的重要性日益被社會所認識，但公眾教育和意識提升方面的工作仍需加強。許多人可能知道垃圾分類的概念，但對于具體哪些物品應該歸入哪一類，以及垃圾分類對環境的長期影響認識不足。3.經濟因素：在一些情況下，可回收物品的回收價格較低，或者回收渠道不暢，導致人們覺得分類回收不劃算，更傾向于將所有垃圾混合丟棄。【小貼士：廢舊電池應該如何處理 】1.分類回收：廢舊電池屬于有害垃圾，應與其他垃圾分類，避免混入普通生活垃圾。2.專用回收箱：尋找公共場所、學校、社區或超市設置的電池回收箱，將廢舊電池投入。3.避免破損：廢舊電池應保持完整，避免破損導致有害物質泄漏，可使用透明膠帶包裹電池兩端以增加安全。4.關注回收政策：了解并遵守當地關于廢舊電池的回收政策和規定，有些地方可能提供特定的回收服務。二、勞動實踐在垃圾分類中，生活垃圾分類投放屬于前端分類，也是最關鍵的一步。我們常常由于各種原因無法做到垃圾精準分類，比如居民對垃圾種類記混導致投放錯誤。在信息化時代，我們可以借助手機、電腦等電子設備，查詢所扔的垃圾所屬的類別。在日常生活中，你見過哪些垃圾分類助手？你體驗過嗎？1.體驗垃圾分類小程序現在有的垃圾分類小程序，有“語音識別”功能、“拍照識別”功能和“輸入查詢”功能等，當用戶“說”“拍”“輸人”一種垃圾時，小程序會輸出這種垃圾的相關信息。2.了解智能柜式垃圾箱智能柜式垃圾箱上設有高清攝像頭，既可以監控周邊環境狀態，又可以對投放垃圾的居民進行身份信息識別。垃圾箱上的智能投放一般可以通過觸碰刷卡、人臉識別等自動開啟，進行手動投放。設備內設置了滿溢檢測、稱重檢查等多種傳感器，時刻檢測箱內的運行狀態，保障設備正常運行。當某個箱體內部垃圾桶滿載，相應警示燈亮起:投口電機終止工作，投口不可打開，禁止繼續投放垃圾。有些還在設備投口內裝有超級防盜裝置，當設備投口打開時，系統自動開啟超級防盜功能，箱內的防盜擋板自動隔離內桶裝載的垃圾，防止有人惡意盜竊垃圾。【小貼士：智能垃圾分類軟件功能介紹】1.垃圾識別功能：軟件可以通過圖像識別技術識別用戶拍攝的垃圾照片，然后提供正確的分類信息。2.分類指導和建議：軟件可以根據識別的垃圾類型給出詳細的分類指導和建議，幫助用戶正確投放垃圾。3.個性化推薦：根據用戶的垃圾分類歷史和喜好，軟件可以提供個性化的垃圾分類建議，使用戶更容易接受并執行正確的分類行為。4.社區互動：一些智能垃圾分類軟件還提供社區功能，讓用戶分享垃圾分類心得、參與討論，以及共享環保經驗，從而促進用戶之間的互動和學習。請利用課余時間去體驗身邊的智能柜式垃圾箱，檢驗一下智能柜式垃圾箱的智能程度；如果在你身邊沒有這樣的智能柜式垃圾箱，也可以借助互聯網檢索并觀看與智能柜式垃圾箱相關的視頻進行學習。 “垃圾分類”小程序和智能柜式垃圾箱是如何實現垃圾分類的呢？請填寫下面的表格。體驗“智能垃圾分類”實踐表實踐人員李紅實踐日期2024.5.7實踐目標1.了解生活中已有的智能垃圾分類系統。2.學習智能垃圾分類系統工作的原理。實踐內容所需的技術垃圾分類小程序1.數據分析：利用數據分析技術對用戶的垃圾分類行為進行統計和分析，為用戶提供個性化的垃圾分類建議。2.地理信息系統（GIS）：集成地理信息系統技術，可以根據用戶位置提供周邊垃圾分類點信息，方便用戶進行垃圾投放。3.圖像識別技術：通過圖像識別技術，幫助用戶拍照識別垃圾種類，提供準確的垃圾分類建議。智能柜式垃圾箱1.傳感器技術：用于檢測垃圾箱內的填充物水平，準確測量垃圾箱內垃圾的填充程度。2.通信技術：以便發送數據、接收指令或進行遠程監控和管理。3.控制系統：智能柜式垃圾箱需要一個智能控制系統來處理傳感器數據、執行自動開合蓋門的操作、進行數據處理和分析等。這種控制系統通常由微控制器或嵌入式系統實現。【小貼士：怎樣提高公眾對垃圾分類的重要性認知】1.虛擬現實（VR）/增強現實（AR）體驗：開發虛擬現實或增強現實應用程序，讓用戶通過沉浸式體驗了解垃圾分類的重要性和正確方法。這種互動方式可以增強學習效果和記憶。2.社交媒體挑戰：通過社交媒體平臺發起垃圾分類挑戰活動，鼓勵用戶分享自己的垃圾分類經驗、知識或創意，以此引起更多人的關注和參與。3.垃圾分類主題展覽：舉辦垃圾分類主題展覽或活動，結合藝術、科技等元素，向公眾展示垃圾分類的重要性，并提供互動體驗和知識普及。三、知識拓展1、如何在保持現有基礎設施的情況下，通過優化處理系統來解決分類后的垃圾被混雜處理的問題 （1）強化前端分類指導與監督：加強社區、學校和工作場所的垃圾分類指導，提高公眾的分類準確率。同時，建立有效的監督機制，確保分類后的垃圾不會在收集過程中被混雜。（2）優化收集運輸系統：設計專用的分類垃圾收集容器，并配備不同顏色或標識，以減少收集和運輸過程中的混淆。（3）促進公眾參與與反饋：建立反饋機制，鼓勵公眾報告垃圾分類和處理過程中的問題，及時調整和優化處理系統。同時，通過公眾參與活動，增強社區居民對垃圾分類處理的責任感和參與度。2、哪些創新的技術或策略可以進一步優化垃圾分類處理系統，減少資源浪費？（1）物聯網技術：利用物聯網技術連接垃圾桶和垃圾處理設施，可以實現實時數據監測和管理。垃圾桶內置傳感器可以監測填充物水平、種類，進行即時通知和提醒，提高垃圾分類的準確性和效率。（2）可持續材料和生態設計：采用可持續材料制造垃圾處理設備和垃圾袋，可以降低資源消耗和減少對環境的影響。生態設計考慮到環境影響，致力于減少廢棄物的產生，并能夠回收再利用。（3）智能投放口技術：智能投放口可以通過光電傳感器或者紅外線識別裝置，判斷垃圾的種類，指導用戶正確投放。這有助于提高垃圾分類準確性，并減少資源浪費。 進行勞動準備。進行勞動實踐。。學習小貼士。學習小貼士。學習知識拓展。 引導學生認真了解垃圾分類過程，強化對知識內容的理解和掌握，為目標學習打基礎。引導學生學會理論與實踐相結合。 。強化學生的知識內容。強化學生的知識內容。拓寬學生的知識面。
課堂小結 今天我們學習了解了垃圾的處理過程、學習垃圾分類的重要性、認識前端垃圾分類的投放和后端處理、垃圾分類制度、討論垃圾分類困難的原因并制作智能垃圾分類實踐表。通過實踐活動，了解生活中已有的智能垃圾分類系統，學習智能垃 圾分類系統工作的原理。 總結回顧 對本節課內容進行總結概括。
課后作業 用思維導圖的方式總結今天所學知識。 布置作業 拓展學生的學習能力
課堂板書 觀看板書 強調教學重點內容。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第一課時
了解智能垃圾分類知識
（湘人版）九年級
上
01
學習目標
內容總覽
02
新知導入
03
勞動準備
04
勞動實踐
06
課堂總結
07
板書設計
05
知識拓展
08
課后作業
教學目標
通過了解智能垃圾分類知識，學習垃圾分類的重要性，認識前端垃圾分類的投放和后端處理。
01
02
03
04
勞動觀念
勞動能力
勞動習慣與品質
勞動精神
提高社會實踐能力，學會使用網絡或切身體驗去了解智能柜式垃圾箱的智能程度及工作效率。
通過實踐活動，了解生活中已有的智能垃圾分類系統，學習智能垃圾分類系統工作的原理。
通過觀察周圍，弘揚“堅持不懈、精益求精”的勞動精神，樹立正確的價值觀和人生觀，為保護環境貢獻自己的力量。
單元引入
垃圾分類是指按一定標準將垃圾分類存儲、 分類投放和分類搬運。垃圾分類制度于2019年 開始在全國各地陸續實施。但由于種種現實因 素，垃圾分類制度的落實還面臨很多困難。
作為中學生，我們可以用學握的知識和技術，助推家庭和社區落實垃圾分類制度，讓垃圾分類智能化，幫助人們更加便捷地對垃圾進行分類，借助科技的力量促進垃圾分類制度的進一步落實。
助力垃圾分類
單元引入
學一學
勞
動
目標
1.學習智能垃圾分類系統工作的原理。
2.初步掌握語音交互技術、圖像識別技術，通過 Python 編程，嘗試編寫智能垃圾分類助手程序。
3.利用開源硬件設計智能垃圾桶，并將其運用到生活中，改善生活。
4.運用現代科技服務社會，逐漸養成多思考、創造和動手實踐的習慣，為推進垃圾分類的落實做出貢獻。
單元引入
學一學
勞
動
場域
勞動場所：勞動教室、社區等（項目1），微機教室（項目2、3）。
勞動器具及材料：手機等（項目1），安裝了Mind+軟件的電腦（項目2、3），掌控板、語音識別模塊、中英文語音合成模塊、攝像頭（項目2），微型垃圾桶、9克舵機、卡紙等（項目3）。
新知導入
新知講解
新知導入
學一學
垃圾都去哪兒了？
我們丟掉的垃圾都去哪兒了？生活中我們每天都會產生大量的廢棄物，雖然城市垃圾分類已經做到家喻戶曉，可是分類完的垃圾都去了哪里 這些垃圾又是怎樣被處理的呢？一般的處理方法有衛生填埋、焚燒發電、堆肥處理等。在長沙黑麋峰下有一座長沙市最大的垃圾焚燒發電廠。這是一家環保科技工廠，將垃圾變廢為寶，轉化成電能輸送到千家萬戶。在這里，每天有幾千噸垃圾“浴火重生”。雖然垃圾能焚燒發電，但只有真正做好垃圾分類，才能減少垃圾對環境的污染。
項目一：了解智能垃圾分類知識
新知講解
勞
動
準
備
垃圾分類制度的落實大致包括以下三個方面：前端的垃圾分類投放，中間的垃圾分類運輸，后端的垃圾分類處理。其中，前端的垃圾分類投放是最難落實也是遇到困難最大的一環。
前端的垃圾分類投放
新知講解
勞
動
準
備
后端的垃圾分類處理
新知講解
勞
動
準
備
光靠機器人提醒是不夠的，還要通過其他途徑和方法，使分類更準確、便捷。
后端的智能分揀，替代不了前端的分類。
我感覺可以在垃圾的前端分類智能處理上進行探索。
垃圾分類是一個系統工程，前端的分類最重要。
新知講解
勞
動
準
備
你知道為什么要進行垃圾分類嗎？請繪制垃圾分類思維導圖，并說一說生活中出現垃圾分類困難的原因。
進行垃圾分類原因
資源回收與再利用
減少環境污染
促進環保意識
政策與法規要求
應對全球氣候
新知講解
勞
動
準
備
生活中出現垃圾分類困難的原因：
1.缺乏清晰的分類標準：不同地區或國家的垃圾分類標準可能不一致，甚至在同一城市內，不同社區或機構的分類要求也可能存在差異，這給公眾帶來了混淆和困難。
2.教育和意識：盡管垃圾分類的重要性日益被社會所認識，但公眾教育和意識提升方面的工作仍需加強。許多人可能知道垃圾分類的概念，但對于具體哪些物品應該歸入哪一類，以及垃圾分類對環境的長期影響認識不足。
3.經濟因素：在一些情況下，可回收物品的回收價格較低，或者回收渠道不暢，導致人們覺得分類回收不劃算，更傾向于將所有垃圾混合丟棄。
新知講解
小貼士1：廢舊電池應該如何處理
1.分類回收：廢舊電池屬于有害垃圾，應與其他垃圾分類，避免混入普通生活垃圾。
2.專用回收箱：尋找公共場所、學校、社區或超市設置的電池回收箱，將廢舊電池投入。
3.避免破損：廢舊電池應保持完整，避免破損導致有害物質泄漏，可使用透明膠帶包裹電池兩端以增加安全。
4.關注回收政策：了解并遵守當地關于廢舊電池的回收政策和規定，有些地方可能提供特定的回收服務。
新知講解
勞動實踐
學一學
在垃圾分類中，生活垃圾分類投放屬于前端分類，也是最關鍵的一步。我們常常由于各種原因無法做到垃圾精準分類，比如居民對垃圾種類記混導致投放錯誤。在信息化時代，我們可以借助手機、電腦等電子設備，查詢所扔的垃圾所屬的類別。在日常生活中，你見過哪些垃圾分類助手？你體驗過嗎？
1.體驗垃圾分類小程序
現在有的垃圾分類小程序，有“語音識別”功能、“拍照識別”功能和“輸入查詢”功能等，當用戶“說”“拍”“輸人”一種垃圾時，小程序會輸出這種垃圾的相關信息。
新知講解
勞動實踐
學一學
2.了解智能柜式垃圾箱
智能柜式垃圾箱上設有高清攝像頭，既可以監控周邊環境狀態，又可以對投放垃圾的居民進行身份信息識別。垃圾箱上的智能投放一般可以通過觸碰刷卡、人臉識別等自動開啟，進行手動投放。設備內設置了滿溢檢測、稱重檢查等多種傳感器，時刻檢測箱內的運行狀態，保障設備正常運行。當某個箱體內部垃圾桶滿載，相應警示燈亮起:投口電機終止工作，投口不可打開，禁止繼續投放垃圾。有些還在設備投口內裝有超級防盜裝置，當設備投口打開時，系統自動開啟超級防盜功能，箱內的防盜擋板自動隔離內桶裝載的垃圾，防止有人惡意盜竊垃圾。
新知講解
1.垃圾識別功能：軟件可以通過圖像識別技術識別用戶拍攝的垃圾照片，然后提供正確的分類信息。
2.分類指導和建議：軟件可以根據識別的垃圾類型給出詳細的分類指導和建議，幫助用戶正確投放垃圾。
3.個性化推薦：根據用戶的垃圾分類歷史和喜好，軟件可以提供個性化的垃圾分類建議，使用戶更容易接受并執行正確的分類行為。
4.社區互動：一些智能垃圾分類軟件還提供社區功能，讓用戶分享垃圾分類心得、參與討論，以及共享環保經驗，從而促進用戶之間的互動和學習。
小貼士2：智能垃圾分類軟件功能介紹
新知講解
勞動實踐
學一學
請利用課余時間去體驗身邊的智能柜式垃圾箱，檢驗一下智能柜式垃圾箱的智能程度；如果在你身邊沒有這樣的智能柜式垃圾箱，也可以借助互聯網檢索并觀看與智能柜式垃圾箱相關的視頻進行學習。
“垃圾分類”小程序和智能柜式垃圾箱是如何實現垃圾分類的呢？請填寫下面的表格。
體驗“智能垃圾分類”實踐表
實踐人員 李紅 實踐日期 2024.8.9
實踐目標 1.了解生活中已有的智能垃圾分類系統。 2.學習智能垃圾分類系統工作的原理。
新知講解
勞動實踐
續表：
實踐內容 所需的技術
垃圾分類小程序 1.數據分析：利用數據分析技術對用戶的垃圾分類行為進行統計和分析，為用戶提供個性化的垃圾分類建議。
2.地理信息系統（GIS）：集成地理信息系統技術，可以根據用戶位置提供周邊垃圾分類點信息，方便用戶進行垃圾投放。
3.圖像識別技術：通過圖像識別技術，幫助用戶拍照識別垃圾種類，提供準確的垃圾分類建議。
學一學
新知講解
勞動實踐
續表：
智能柜式垃圾箱 1.傳感器技術：用于檢測垃圾箱內的填充物水平，準確測量垃圾箱內垃圾的填充程度。
2.通信技術：以便發送數據、接收指令或進行遠程監控和管理。
3.控制系統：智能柜式垃圾箱需要一個智能控制系統來處理傳感器數據、執行自動開合蓋門的操作、進行數據處理和分析等。這種控制系統通常由微控制器或嵌入式系統實現。
學一學
新知講解
1.虛擬現實（VR）/增強現實（AR）體驗：開發虛擬現實或增強現實應用程序，讓用戶通過沉浸式體驗了解垃圾分類的重要性和正確方法。這種互動方式可以增強學習效果和記憶。
2.社交媒體挑戰：通過社交媒體平臺發起垃圾分類挑戰活動，鼓勵用戶分享自己的垃圾分類經驗、知識或創意，以此引起更多人的關注和參與。
3.垃圾分類主題展覽：舉辦垃圾分類主題展覽或活動，結合藝術、科技等元素，向公眾展示垃圾分類的重要性，并提供互動體驗和知識普及。
小貼士3：怎樣提高公眾對垃圾分類的重要性認知
知識拓展
如何在保持現有基礎設施的情況下，通過優化處理系統來解決分類后的垃圾被混雜處理的問題
1.強化前端分類指導與監督：加強社區、學校和工作場所的垃圾分類指導，提高公眾的分類準確率。同時，建立有效的監督機制，確保分類后的垃圾不會在收集過程中被混雜。
2.優化收集運輸系統：設計專用的分類垃圾收集容器，并配備不同顏色或標識，以減少收集和運輸過程中的混淆。
知識拓展
如何在保持現有基礎設施的情況下，通過優化處理系統來解決分類后的垃圾被混雜處理的問題
3.促進公眾參與與反饋：建立反饋機制，鼓勵公眾報告垃圾分類和處理過程中的問題，及時調整和優化處理系統。同時，通過公眾參與活動，增強社區居民對垃圾分類處理的責任感和參與度。
知識拓展
哪些創新的技術或策略可以進一步優化垃圾分類處理系統，減少資源浪費？
1.物聯網技術：利用物聯網技術連接垃圾桶和垃圾處理設施，可以實現實時數據監測和管理。垃圾桶內置傳感器可以監測填充物水平、種類，進行即時通知和提醒，提高垃圾分類的準確性和效率。
知識拓展
哪些創新的技術或策略可以進一步優化垃圾分類處理系統，減少資源浪費？
2.可持續材料和生態設計：采用可持續材料制造垃圾處理設備和垃圾袋，可以降低資源消耗和減少對環境的影響。生態設計考慮到環境影響，致力于減少廢棄物的產生，并能夠回收再利用。
3.智能投放口技術：智能投放口可以通過光電傳感器或者紅外線識別裝置，判斷垃圾的種類，指導用戶正確投放。這有助于提高垃圾分類準確性，并減少資源浪費。
課堂總結
今天我們學習了解了垃圾的處理過程、學習垃圾分類的重要性、認識前端垃圾分類的投放和后端處理、垃圾分類制度、討論垃圾分類困難的原因并制作智能垃圾分類實踐表。通過實踐活動，了解生活中已有的智能垃圾分類系統，學習智能垃 圾分類系統工作的原理。
板書設計
了解智能垃圾分類知識
了解垃圾的處理過程
學習垃圾分類制度
討論垃圾分類困難的原因
制作智能垃圾分類實踐表
進行知識拓展
課后作業
用思維導圖的方式總結今天所學知識。
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