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》的學習，使學生深入了解溫濕度傳感器的工作原理及其在生活中的實際應用。教材通過檔案館保存紙質檔案的情境引入，激發學生的學習興趣，同時強調溫濕度對紙質檔案保存的重要性。在項目實施環節，教材詳細拆解了串口打印、獲取傳感器數據等關鍵步驟，并提供了完整的腳本搭建示例，有助于學生掌握通過程序獲取環境溫濕度的方法，培養學生的實踐能力和創新思維。
學習目標 信息意識：學生能夠認識到溫濕度信息在日常生活和工作中的重要性，理解溫濕度對紙質檔案等物品保存的影響，從而培養對環境信息的敏感度和關注度。計算思維：通過學習溫濕度傳感器的工作原理和使用方法，學生能夠理解傳感器數據采集和處理的邏輯，掌握串口打印等基本技能，并運用這些技能解決實際問題，如模擬檔案室對溫濕度的檢測。數字化學習與創新：學生能夠利用編程工具和傳感器技術，搭建完整的溫濕度檢測系統，通過實踐探索和創新，提升數字化學習和創新的能力，為后續學習和工作打下堅實的基礎。信息社會責任：在學習和使用溫濕度傳感器技術的過程中，學生能夠意識到信息安全和隱私保護的重要性，遵守相關法律法規和道德規范，負責任地使用和傳播信息，為社會的可持續發展做出貢獻。
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 引入話題：首先，教師通過提問的方式引發學生思考：“在日常生活中，我們如何知道室內的溫濕度是否適宜？有哪些應用場景需要精確控制溫濕度？”隨后，教師展示檔案館中紙質檔案因溫濕度不當而受損的圖片，以及溫濕度傳感器在自動調節室內環境中的應用實例。激發興趣：教師簡短介紹溫濕度傳感器的重要性，并說明本節課將要學習如何通過編程來獲取環境的溫濕度信息。 思考問題，分享自己的生活經驗或了解的相關知識。觀看圖片和實例，對溫濕度傳感器的應用產生興趣。 通過實際問題引導學生思考，激發他們的學習興趣。為接下來的新知學習做好鋪墊。
講授新課 環節一：變量回顧與溫濕度相關變量教師活動：回顧變量：簡要回顧變量的定義、命名規則和不同類型（整數、浮點數、字符串等），并強調在編程中合理選用變量類型的重要性。引入溫濕度變量：教師指出，在獲取溫濕度信息時，我們需要定義變量來存儲溫度和濕度的值。教師示范如何定義表示溫度和濕度的變量，如temperature（浮點數）和humidity（浮點數）。環節二：for循環語句與串口打印教師活動：for循環語句基礎：首先，教師講解for循環語句的基本語法結構和用途，強調其在編程中用于重復執行特定代碼塊的重要性。串口打印簡介：然后，教師介紹串口打印的概念和作用，指出通過串口可以將數據輸出到計算機或其他設備上進行觀測。結合for循環與串口打印：教師展示一個示例程序，該程序使用for循環語句定時讀取溫濕度傳感器的數據，并通過串口打印出來。教師逐行解釋代碼，特別是for循環中的循環條件和串口打印的語句。示例代碼：python復制代碼import time # 導入time模塊用于延時 import serial # 導入serial模塊用于串口通信 # 假設已經有一個溫濕度傳感器對象sensor，可以通過其方法獲取溫度和濕度 # sensor.get_temperature() 獲取溫度，sensor.get_humidity() 獲取濕度 ser = serial.Serial('COM3', 9600) # 初始化串口通信，COM3為串口號，9600為波特率 try: while True: temperature = sensor.get_temperature() # 獲取溫度值 humidity = sensor.get_humidity() # 獲取濕度值 # 使用for循環模擬定時讀取（實際應用中可使用time.sleep()更簡潔） for i in range(1): # 此處僅作為示例，實際上循環一次即可 # 打印溫濕度信息到串口監視器 ser.write(f"Temperature: {temperature:.2f}°C, Humidity: {humidity:.2f}%\n".encode()) time.sleep(1) # 延時1秒后再讀取下一次數據 except KeyboardInterrupt: print("Program terminated by user.") finally: ser.close() # 關閉串口通信環節三：溫濕度傳感器獲取數據教師活動：傳感器工作原理：教師簡要介紹溫濕度傳感器的工作原理，包括其內部結構、測量原理等。獲取數據方法：教師詳細講解如何通過編程從溫濕度傳感器中獲取數據，并展示具體的代碼示例。教師強調在編程中需要注意的問題，如數據的準確性和實時性等。示例代碼（假設已有傳感器庫）：python復制代碼from sensor_library import TemperatureHumiditySensor # 假設有一個傳感器庫 # 創建傳感器對象 sensor = TemperatureHumiditySensor() # 獲取溫度和濕度數據 temperature = sensor.get_temperature() humidity = sensor.get_humidity() print(f"Temperature: {temperature:.2f}°C, Humidity: {humidity:.2f}%") 回顧并鞏固變量的相關知識。跟隨教師的示范，自己嘗試定義溫濕度變量。認真聽講，理解for循環語句和串口打印的基本原理。跟隨教師的示范，自己嘗試編寫和調試簡單的for循環與串口打印程序。認真聽講，理解程序的基本結構和關鍵語句。嘗試編寫程序，控制傳感器獲取并打印環境溫濕度數據，與小組成員交流學習心得。 為后續編程學習奠定基礎，確保學生能夠正確理解和使用變量。使學生掌握for循環語句的基本用法，并能將其應用于實際編程中。通過串口打印的實踐操作，增強學生對編程輸出的直觀感受。通過講解和編程實踐，幫助學生掌握通過程序控制傳感器獲取環境溫濕度數據的方法，培養學生的編程能力和解決問題的能力。
課堂練習 設計一組關于溫濕度傳感器使用的練習題，要求學生獨立完成。巡視課堂，解答學生的疑問，并給予指導和幫助。 認真閱讀練習題，理解題目要求。獨立完成練習題，鞏固所學知識。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使用的理解和掌握，培養學生的獨立思考和解決問題的能力。
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控制傳感器獲取環境溫濕度數據的方法。提問：“通過今天的學習，大家有哪些收獲和感悟？在實際生活中，我們可以如何應用這些知識來保護紙質檔案呢？”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，鼓勵學生將所學知識應用于實際生活中，培養學生的實踐能力和創新精神。
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）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑