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 本教材內容圍繞八年級信息科技第二單元《生活中的萬物互聯》的第5課《溫濕度傳感器》展開，旨在通過項目式學習，使學生了解溫濕度傳感器的工作原理及使用方法，并認識串口打印的可視化顯示。通過模擬檔案室對溫濕度的檢測，學生不僅能掌握傳感器獲取環境溫濕度的方法，還能深刻體會到信息技術在實際生活中的應用價值。教材內容邏輯清晰，從項目情境引入，到項目準備、項目實施，逐步深入，符合學生的認知規律，有利于激發學生的學習興趣和實踐能力。
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檔案保管及其他生活場景中的應用價值，培養對環境中溫濕度信息的敏感度。計算思維：通過學習溫濕度傳感器的工作原理及使用方法，學生能夠理解傳感器數據采集和處理的基本流程，掌握通過程序控制傳感器獲取環境溫濕度數據的方法，培養邏輯思維和問題解決能力。數字化學習與創新：學生能夠運用所學的編程知識和技能，結合溫濕度傳感器，設計并實現一個能夠實時監測并打印環境溫濕度數據的程序，體驗數字化學習的樂趣，培養創新思維和實踐能力。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，遵守相關的法律法規和道德規范，合理使用傳感器數據，為保護紙質檔案等文化遺產貢獻自己的力量。
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 展示檔案館或文物館中紙質檔案因溫濕度不當而受損的圖片（如圖5-1所示），引發學生的關注和思考。提問：“你們知道為什么這些珍貴的檔案會受損嗎？有沒有想過如何保護它們？”引入課題：“今天，我們將學習溫濕度傳感器，了解如何通過技術手段來調控環境溫濕度，保護這些寶貴的檔案。” 觀察圖片，思考教師提出的問題。積極參與討論，分享自己的想法和觀點。 通過直觀的圖片和問題導入，激發學生的學習興趣和好奇心。引導學生思考溫濕度對紙質檔案的影響，為后續學習做鋪墊。
講授新課 環節一：溫濕度傳感器的工作原理及使用教師活動：介紹溫濕度傳感器的概念、工作原理及其在檔案館中的應用。展示溫濕度傳感器的實物或圖片，讓學生更直觀地了解傳感器的外觀和結構。演示如何通過程序讀取傳感器獲取的環境溫濕度數據，并解釋數據讀取的過程和原理。環節二：串口打印的可視化顯示教師活動：介紹串口打印的概念和作用，強調其在數據可視化顯示中的重要性。演示如何通過串口打印將溫濕度數據輸出到串口監視器中，并解釋打印結果的含義。強調延時模塊在串口打印中的作用，并展示如何添加延時模塊來優化打印效果。環節三：for循環語句在溫濕度數據處理中的應用教師活動：介紹for循環語句的基本語法和用法。展示一個使用for循環語句處理溫濕度數據的程序示例，并解釋每個部分的作用。強調for循環語句在數據處理中的效率和便捷性，并鼓勵學生嘗試編寫自己的程序來處理溫濕度數據。例子1：python復制代碼# 假設我們有一個溫濕度傳感器，每隔一分鐘返回一次數據 # 我們希望將這些數據存儲起來，并計算一段時間內的平均溫濕度 temperatures = [] # 存儲溫度數據的列表 humidities = [] # 存儲濕度數據的列表 for i in range(10): # 假設我們收集10次數據 # 這里假設get_temperature()和get_humidity()是獲取溫濕度數據的函數 temperature = get_temperature() humidity = get_humidity() temperatures.append(temperature) humidities.append(humidity) # 計算平均溫濕度 average_temperature = sum(temperatures) / len(temperatures) average_humidity = sum(humidities) / len(humidities) print(f"Average Temperature: {average_temperature}") print(f"Average Humidity: {average_humidity}")例子2：python復制代碼# 假設我們有一個溫濕度傳感器，可以實時返回數據 # 我們希望監控溫濕度，并在溫濕度超出設定范圍時發出警告 max_temperature = 30 # 設定最高溫度 min_temperature = 15 # 設定最低溫度 max_humidity = 80 # 設定最高濕度 min_humidity = 30 # 設定最低濕度 while True: # 無限循環，持續監控 temperature = get_temperature() humidity = get_humidity() if temperature > max_temperature or temperature < min_temperature: print(f"Warning: Temperature is out of range ({temperature})") if humidity > max_humidity or humidity < min_humidity: print(f"Warning: Humidity is out of range ({humidity})") # 延時一段時間再檢查，避免過于頻繁地打印 time.sleep(60) # 延時60秒 認真聽講，做好筆記。觀察實物或圖片，加深對溫濕度傳感器的理解。嘗試跟隨教師的演示，理解數據讀取的過程。認真聽講，理解串口打印的概念和作用。觀察串口監視器中的打印結果，理解數據的可視化顯示。嘗試在程序中添加延時模塊，觀察打印效果的變化。認真聽講，理解for循環語句的基本語法和用法。觀察程序示例，理解for循環語句在溫濕度數據處理中的應用 讓學生了解溫濕度傳感器的基本知識和應用背景。通過實物展示和演示，增強學生的直觀感受和理解能力。讓學生認識串口打印在數據可視化顯示中的重要性。通過演示和練習，讓學生掌握串口打印的基本方法和技巧。
課堂練習 設計一個課堂練習任務，要求學生根據所學知識，編寫一個程序來模擬檔案室對溫濕度的檢測，并通過串口打印將結果顯示出來。提供必要的編程環境和資源支持，如編程軟件、傳感器驅動等。巡視課堂，解答學生的疑問，并給予指導和幫助。 認真閱讀課堂練習任務要求，理解任務目標。利用所學知識，編寫程序并進行調試。通過串口監視器觀察程序的輸出結果，驗證程序的正確性。對于遇到的問題，積極尋求教師的幫助或與同學進行討論。 通過課堂練習，鞏固學生對溫濕度傳感器工作原理、串口打印及程序設計的理解和掌握，培養學生的實踐能力和創新思維。
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及使用、串口打印的可視化顯示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領域還有潛在的應用價值呢？”引導學生回顧并總結所學內容。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，幫助學生鞏固所學內容，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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