資源簡介

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溫濕度傳感器 教學設計
課題 溫濕度傳感器 單元 第二單元 學科 信息科技 年級 八年級
教材分析 本教材內容緊密圍繞信息科技八年級第二單元《生活中的萬物互聯》的主題，通過第5課《溫濕度傳感器》的深入學習，使學生掌握溫濕度傳感器的工作原理及使用方法。教學內容貼近生活實際，通過檔案館紙質檔案保存的情境引入，激發了學生的學習興趣。同時，教材注重理論與實踐相結合，通過模塊拆解和腳本搭建的方式，引導學生逐步掌握串口打印和傳感器數據獲取的方法，培養了學生的動手能力和問題解決能力。整體而言，本教材設計合理，內容豐富，有助于提升學生的信息素養和創新能力。
學習目標 信息意識：學生能夠認識到溫濕度對紙質檔案保存的重要性，理解溫濕度傳感器在環境監測中的關鍵作用，從而培養對信息存儲環境敏感度和保護意識。計算思維：學生通過了解溫濕度傳感器的工作原理，掌握串口打印的可視化顯示方法，能夠運用邏輯思維分析傳感器數據，并通過程序實現環境溫濕度的獲取與判斷，提升問題解決能力。數字化學習與創新：學生能夠利用所學知識和技能，通過編程實踐，搭建完整的溫濕度監測腳本，實現對檔案室等環境的溫濕度實時監測與調控，體驗數字化技術在信息保護中的應用，激發創新思維和創造力。信息社會責任：在學習和使用溫濕度傳感器的過程中，學生能夠意識到信息安全和隱私保護的重要性，遵守相關法律法規，尊重他人的知識產權，同時積極傳播正確的信息保護理念，為構建安全、可靠的信息環境貢獻力量。
重點 通過學習,了解溫濕度傳感器的工作原理及使用。
難點 認識串口打印的可視化顯示；掌握通過程序使傳感器獲取環境溫濕度的方法。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 通過展示一張紙質檔案因溫濕度不當而受損的圖片，引發學生的興趣與思考。提問：“大家知道為什么紙質檔案在保存過程中會受到溫濕度的影響嗎？如何有效地監控和調節檔案室的溫濕度呢？”引出課題：“今天，我們將一起學習溫濕度傳感器，了解它如何幫助我們解決檔案保存中的溫濕度問題。” 觀察圖片，思考并回答教師的問題。初步了解本節課的學習目標。 通過實際問題導入，激發學生的學習興趣和探究欲望。明確本節課的學習目標，為后續學習奠定基礎。
講授新課 環節一：變量與數據類型教師活動：詳細講解變量的定義、命名規則和不同類型（整數、浮點數、字符串等）。展示一個包含不同類型變量的簡單程序示例，并解釋每個變量的作用，如：“int temperature = 25; // 整數類型，表示溫度”“float humidity = 60.5; // 浮點數類型，表示濕度”“String sensorType = "DHT11"; // 字符串類型，表示傳感器型號”。組織學生進行小組討論，讓他們嘗試為某個生活場景（如檔案室溫濕度監控）中的信息選擇合適的變量類型，并分享討論結果。環節二：for循環語句與串口打印教師活動：引入for循環語句的概念，講解其語法結構和作用。展示一個使用for循環語句進行串口打印的程序示例，并解釋其工作原理。程序示例如下：cpp復制代碼void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 } void loop() { for (int i = 0; i < 10; i++) { int temperature = getTemperature(); // 假設有一個獲取溫度的函數 float humidity = getHumidity(); // 假設有一個獲取濕度的函數 Serial.print("Temperature: "); Serial.print(temperature); Serial.print(" C, Humidity: "); Serial.print(humidity); Serial.println("%"); delay(1000); // 延時1秒，方便觀測數據變化 } } // 假設的獲取溫度函數（實際使用中需替換為真實傳感器代碼） int getTemperature() { // 返回模擬的溫度值 return 25 + (rand() % 10); // 簡單模擬溫度波動 } // 假設的獲取濕度函數（實際使用中需替換為真實傳感器代碼） float getHumidity() { // 返回模擬的濕度值 return 60.5 + (rand() % 5) / 10.0; // 簡單模擬濕度波動 }解釋程序中的for循環如何控制串口打印的次數和頻率，以及延時模塊的作用。引導學生思考：如果要在實際項目中持續監控溫濕度，應該如何修改程序？環節三：溫濕度傳感器的工作原理與使用教師活動：介紹溫濕度傳感器的基本工作原理和常見型號（如DHT11、DHT22等）。展示溫濕度傳感器與Arduino等微控制器的連接方法，并講解如何讀取傳感器的數據。引導學生思考：如何將讀取到的溫濕度數據通過程序進行處理和顯示？ 認真聽講，理解變量的定義和命名規則。觀察并理解程序示例中變量的作用。小組討論，選擇合適的變量類型，并準備分享。認真聽講，理解for循環語句的語法結構和作用。觀察并理解程序示例中for循環和串口打印的工作原理。思考并討論如何在實際項目中持續監控溫濕度，提出修改建議。認真聽講，了解溫濕度傳感器的工作原理和常見型號。觀察并理解傳感器與微控制器的連接方法。思考并討論如何處理和顯示讀取到的溫濕度數據。 幫助學生掌握變量的基本概念和用法。通過小組討論，培養學生的團隊協作能力和問題解決能力。幫助學生掌握for循環語句的語法和用法。通過程序示例，讓學生了解串口打印的工作原理和實際應用。培養學生的思考能力和問題解決能力。幫助學生了解溫濕度傳感器的基本知識和使用方法。培養學生的實踐能力和創新思維。
課堂練習 組織學生分組進行課堂練習，要求每組學生使用Arduino等微控制器和溫濕度傳感器搭建一個簡單的溫濕度監控系統。 認真閱讀練習題，理解題目要求。獨立思考并編寫代碼，完成練習題。對于不確定的問題，舉手提問或小組討論。 通過課堂練習，鞏固學生對溫濕度傳感器工作原理、串口打印以及編程讀取傳感器數據的理解和掌握。
課堂小結 總結本課學習的知識點，包括溫濕度傳感器的工作原理、串口打印的可視化顯示以及通過程序讀取傳感器數據的方法。提問：“通過今天的學習，你們有哪些收獲和感悟？在編程過程中遇到了哪些困難？如何解決的？”鼓勵學生分享自己的學習心得和收獲，并進行互動評價。 回顧本課學習的知識點，思考并回答教師的問題。分享自己的學習心得和收獲，與同學們交流學習經驗。聽取他人的評價和建議，進行自我反思和提升。 通過課堂小結和互動評價，幫助學生鞏固本課學習的知識點，培養學生的表達能力和自信心。同時，鼓勵學生進行自我反思和提升，為后續的學習打下堅實的基礎。
板書 溫濕度傳感器一、項目情境二、項目準備
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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