資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
超聲波傳感器 教學設計
課題 超聲波傳感器 單元 第二單元 學科 信息科技 年級 八年級
教材分析 本教材以生活中的萬物互聯為背景，通過設計自動感應風扇項目，引導學生學習電機、繼電器和超聲波傳感器的特點、功能及工作原理。教學內容模塊清晰，從項目情境引入，到項目準備的理論知識鋪墊，再到項目實施的具體操作，層層遞進，注重理論與實踐的結合，旨在通過編程實踐培養學生的創新思維和解決問題的能力。同時，代碼示例簡潔明了，有助于學生快速上手。
學習目標 信息意識：學生將能夠識別并理解生活中萬物互聯的概念，意識到超聲波傳感器等信息技術在日常生活中的廣泛應用和潛在價值，從而培養對信息技術的敏感度和關注度。計算思維：學生將通過拆解項目模塊、編寫程序來控制超聲波傳感器和繼電器，鍛煉邏輯思維、問題解決能力和算法設計能力，形成運用計算思維解決實際問題的習慣。數字化學習與創新：學生將利用數字化工具和資源（如編程軟件、超聲波傳感器等）進行項目實踐，通過動手實驗和編程創新，提升數字化學習能力和創新能力，學會在數字化環境中探索新知、創造新物。信息社會責任：學生將了解信息技術在節能減排、資源利用等方面的作用，通過設計自動感應風扇等項目，培養環保意識和社會責任感，學會在信息技術應用中遵守法律法規，尊重他人隱私，維護信息安全。
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 展示一段視頻或動畫，內容為一個家庭場景，電風扇在無人時仍然運轉，浪費電能。提問：“同學們，你們家里的電風扇是不是也是手動控制的？有沒有想過如果電風扇能夠自動感應人的靠近而開啟，離開而關閉，那該多好啊？這樣的設計能夠帶來哪些好處呢？”引導學生思考并討論，然后總結：“這就是我們今天要學習的內容——利用超聲波傳感器控制風扇，實現智能家居的一個小應用。” 觀看視頻或動畫，思考問題。積極參與討論，發表自己的觀點。 通過視頻或動畫激發學生興趣，引出課題。引導學生思考實際問題，培養解決問題的能力。
講授新課 環節一：電機與繼電器的介紹教師活動：展示電機和繼電器的實物或圖片，簡要介紹它們的特點和功能。強調電機是驅動風扇轉動的關鍵部件，而繼電器則起到控制電機開關的作用。提問：“你們知道電機和繼電器是如何協同工作的嗎？”環節二：超聲波傳感器的工作原理及使用教師活動：展示超聲波傳感器的實物或圖片，詳細介紹其工作原理。演示超聲波傳感器如何探測距離，并解釋其背后的科學原理。提問：“超聲波傳感器是如何將探測到的距離信息傳遞給控制板的？”展示代碼片段（如上面的 #一*- coding: utf-8 -*- from microbit import* import urm10 Dist= urm10.read(0,1)），解釋代碼的含義和作用。環節三：利用超聲波傳感器控制風扇的方法教師活動：展示如何利用繼電器控制風扇的開關，并解釋其背后的邏輯。演示如何搭建完整的腳本，包括超聲波傳感器探測距離和繼電器控制風扇的部分。提問：“如果我們要讓風扇在距離小于某個值時開啟，大于某個值時關閉，應該如何修改腳本？”展示修改后的代碼片段（如上面的 #-*- coding: utf-8 -*_ pin2.write_digital(1)#打開 pin2.write_digital(O)#關閉），并解釋修改的部分。 觀察實物或圖片，認真聽講。思考并嘗試回答問題。觀察實物或圖片，認真聽講。思考并嘗試理解超聲波傳感器的工作原理。跟隨教師的演示，理解代碼的作用。認真聽講，理解如何利用超聲波傳感器和繼電器控制風扇。跟隨教師的演示，理解腳本的搭建過程。嘗試思考并回答教師的問題，理解如何修改腳本以實現特定的功能。 使學生了解電機和繼電器的基本概念和功能。為后續學習超聲波傳感器控制風扇打下基礎。使學生了解超聲波傳感器的工作原理和使用方法。培養學生的編程思維和動手能力。使學生掌握利用超聲波傳感器控制風扇的方法。培養學生的編程能力和邏輯思維能力。
課堂練習 布置課堂練習任務：讓學生根據所學內容，自己搭建一個利用超聲波傳感器控制風扇的腳本。提供必要的指導和幫助，鼓勵學生相互討論和合作。 認真完成課堂練習任務。積極討論和合作，共同解決問題。 通過實踐鞏固所學知識。培養學生的合作精神和解決問題的能力。
課堂小結 總結本節課所學內容，強調超聲波傳感器在智能家居中的應用價值。提問：“通過本節課的學習，你們學到了什么？有哪些收獲和體會？”鼓勵學生提出問題和建議，以便后續教學的改進。 回顧本節課所學內容。積極發言，分享自己的收獲和體會。提出問題和建議。 幫助學生鞏固所學知識。了解學生的學習情況和反饋，為后續教學提供參考。
板書 超聲波傳感器一、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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