資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
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 本教材內容貼近生活實際，以檔案館、文物館紙質檔案保存為例，引出了溫濕度傳感器的重要性和應用場景。通過項目情境的描述，激發了學生的學習興趣和探究欲望。教材結構清晰，從項目情境到項目準備，再到項目實施，逐步引導學生深入了解溫濕度傳感器的工作原理、使用方法以及通過程序獲取環境溫濕度的方法。同時，教材還注重培養學生的實踐能力和創新思維，通過模塊拆解和腳本搭建等實驗環節，讓學生在實踐中掌握知識和技能。
學習目標 信息意識：學生能夠理解溫濕度對紙質檔案保存的重要性，認識到溫濕度傳感器在智能調控環境中的應用價值，培養對信息存儲環境條件的敏感度。計算思維：學生能夠掌握溫濕度傳感器的工作原理，理解串口打印的基本概念，通過邏輯分析和編程實踐，學會使用程序獲取并處理傳感器數據，培養邏輯思考和問題解決能力。數字化學習與創新：學生能夠熟練運用編程工具和串口通信技術，設計并實現一個能夠監測并打印環境溫濕度的程序，體驗數字化學習的樂趣，激發創新思維，提升技術實踐能力。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，遵守信息技術使用的倫理規范，關注環境可持續性，培養對紙質檔案保存等文化遺產保護的社會責任感。
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 通過展示一張檔案館內溫濕度控制系統的圖片或短視頻，引發學生的興趣。提問：“大家知道檔案館為什么需要嚴格控制溫濕度嗎？”引導學生思考紙質檔案保存與溫濕度的關系。揭示課題：“今天，我們將學習如何通過溫濕度傳感器和編程技術來實現對溫濕度的精準控制。” 觀看圖片或視頻，思考教師提出的問題。積極參與討論，分享自己的想法。 通過實際場景引入課題，激發學生的學習興趣。引導學生思考溫濕度控制的重要性，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，如： python復制代碼 temperature = 25 # 整數類型，表示溫度 humidity = 60.5 # 浮點數類型，表示濕度 location = "檔案館" # 字符串類型，表示地點并解釋每個變量的作用。組織學生進行小組討論，讓他們嘗試為某個生活場景（如家庭溫濕度控制）中的信息選擇合適的變量類型。環節二：for循環語句與串口打印教師活動：講解for循環語句的基本語法和用途，強調其在重復執行代碼塊中的重要作用。展示一個使用for循環語句進行串口打印的程序示例，如：python復制代碼 import serial import time ser = serial.Serial('COM3', 9600) # 假設串口為COM3，波特率為9600 for i in range(10): # 循環10次 temperature = get_temperature() # 假設get_temperature()為獲取溫度的函數 humidity = get_humidity() # 假設get_humidity()為獲取濕度的函數 ser.write(f"Temperature: {temperature}, Humidity: {humidity}\n".encode()) # 串口打印溫濕度數據 time.sleep(1) # 延時1秒，方便觀測數據 ser.close() # 關閉串口并解釋每個部分的作用，特別是for循環和串口打印部分。引導學生思考如何使用for循環語句來優化溫濕度數據的采集和打印過程。環節三：溫濕度傳感器的工作原理與程序實現教師活動：講解溫濕度傳感器的工作原理，包括其感應元件、信號處理電路和輸出方式等。展示一個使用溫濕度傳感器獲取環境溫濕度并打印的程序示例，如：python復制代碼 # 假設已經安裝了必要的庫和驅動，且溫濕度傳感器已正確連接 from some_sensor_library import Sensor # 假設some_sensor_library為溫濕度傳感器庫 sensor = Sensor() # 創建傳感器對象 while True: temperature = sensor.get_temperature() # 獲取溫度 humidity = sensor.get_humidity() # 獲取濕度 print(f"Temperature: {temperature}, Humidity: {humidity}") # 打印溫濕度數據 # 可以在此處添加串口打印或其他處理邏輯 time.sleep(1) # 延時1秒，避免頻繁打印并解釋每個部分的作用，特別是溫濕度傳感器的獲取和數據處理部分。引導學生思考如何結合for循環語句和串口打印來實現對溫濕度數據的持續監測和記錄。 認真聽講，理解變量的定義和類型。觀看程序示例，理解變量的實際應用。小組討論，選擇合適的變量類型，并分享討論結果。認真聽講，理解for循環語句的語法和用途。觀看程序示例，理解for循環在串口打印中的應用。思考并討論如何使用for循環來優化溫濕度數據的采集和打印過程。認真聽講，理解溫濕度傳感器的工作原理。觀看程序示例，理解溫濕度數據的獲取和處理過程。思考并討論如何結合for循環語句和串口打印來實現對溫濕度數據的持續監測和記錄。 加深學生對變量和數據類型的理解。培養學生的團隊協作能力和問題解決能力。加深學生對for循環語句的理解和應用能力。培養學生的邏輯思維能力和問題解決能力。加深學生對溫濕度傳感器工作原理的理解。培養學生的實踐能力和創新思維。
課堂練習 設計一個課堂練習任務：要求學生使用溫濕度傳感器和編程技能，實時監測并打印出教室內的溫濕度數據。提供必要的指導和幫助，解答學生的疑問。巡視課堂，觀察學生的實踐情況，并給予及時的反饋和建議。 認真閱讀課堂練習任務要求，理解任務目標。使用溫濕度傳感器和編程技能進行實踐操作，完成課堂練習任務。遇到問題及時舉手提問或小組討論，尋求幫助。 通過課堂練習任務，鞏固學生對溫濕度傳感器和編程技能的理解和掌握。培養學生的實踐能力和團隊合作精神。
課堂小結 總結本課學習的知識點和技能點，包括溫濕度傳感器的工作原理、串口打印的可視化顯示方法以及通過程序使傳感器獲取環境溫濕度的方法。提問：“通過今天的學習，你們有哪些收獲和感悟？你們認為溫濕度傳感器在哪些場景中可以得到更好的應用？”引導學生回顧和總結本課的學習內容。鼓勵學生在課后繼續探索和實踐，將所學知識應用到實際生活中去。 回顧和總結本課的學習內容，思考并回答教師的問題。分享自己的學習心得和感悟，與同學交流學習經驗。思考溫濕度傳感器的應用場景，激發創新思維和想象力。 通過課堂小結和提問引導學生回顧和總結本課的學習內容，鞏固所學知識。鼓勵學生在課后繼續探索和實踐，培養持續學習和創新的能力。
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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