資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
超聲波傳感器 教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 超聲波傳感器 單元 第二單元 學(xué)科 信息科技 年級(jí) 八年級(jí)
教材分析 本教材《超聲波傳感器》一課，緊貼生活實(shí)際，通過設(shè)計(jì)自動(dòng)感應(yīng)風(fēng)扇項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電機(jī)、繼電器及超聲波傳感器的工作原理與應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容層次分明，從項(xiàng)目情境引入，到項(xiàng)目準(zhǔn)備的理論學(xué)習(xí)，再到項(xiàng)目實(shí)施的具體操作，逐步深入。通過模塊拆解和腳本搭建，使學(xué)生掌握超聲波傳感器控制風(fēng)扇的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。
學(xué)習(xí)目標(biāo) 信息意識(shí)：培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活中科技應(yīng)用的習(xí)慣，認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)對(duì)日常生活的影響，特別是在節(jié)能和資源管理方面的重要性。通過學(xué)習(xí)超聲波傳感器在自動(dòng)感應(yīng)風(fēng)扇中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)價(jià)值的認(rèn)識(shí)。計(jì)算思維：通過拆解超聲波傳感器和繼電器模塊的工作原理，以及編寫控制風(fēng)扇的腳本，鍛煉學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力。學(xué)生將學(xué)會(huì)將復(fù)雜問題分解為小模塊，并依次解決，從而掌握計(jì)算思維的基本方法。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：利用編程工具和信息技術(shù)資源，學(xué)生將親身體驗(yàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)的樂趣。通過動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)生將掌握如何利用超聲波傳感器等數(shù)字化工具進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感應(yīng)風(fēng)扇的功能，培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力。信息社會(huì)責(zé)任：強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在節(jié)能、環(huán)保等方面的社會(huì)責(zé)任，引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用所學(xué)技術(shù)為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。通過設(shè)計(jì)自動(dòng)感應(yīng)風(fēng)扇，學(xué)生將意識(shí)到信息技術(shù)在減少資源浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境方面的潛力，從而培養(yǎng)起對(duì)信息社會(huì)責(zé)任的意識(shí)和擔(dān)當(dāng)。
重點(diǎn) 通過學(xué)習(xí),了解溫濕度傳感器的工作原理及使用。
難點(diǎn) 認(rèn)識(shí)串口打印的可視化顯示；掌握通過程序使傳感器獲取環(huán)境溫濕度的方法。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 通過展示市場(chǎng)上常見的電風(fēng)扇及其手動(dòng)控制的局限性，引導(dǎo)學(xué)生思考如何改進(jìn)電風(fēng)扇的控制方式以減少電能浪費(fèi)。提問：“大家有沒有想過，如果電風(fēng)扇能夠自動(dòng)感應(yīng)人的靠近而開啟，離開時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，那該多好啊？這樣的技術(shù)能實(shí)現(xiàn)嗎？”引入超聲波傳感器的概念，并簡要介紹其在智能家居、自動(dòng)門等領(lǐng)域的應(yīng)用。 認(rèn)真聽講，思考教師提出的問題。嘗試回答教師的提問，提出自己的想法和疑問。 激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，為后續(xù)學(xué)習(xí)超聲波傳感器及其應(yīng)用打下良好的心理基礎(chǔ)。引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際問題出發(fā)，思考如何利用信息技術(shù)解決問題。
講授新課 環(huán)節(jié)一：電機(jī)與繼電器的介紹教師活動(dòng)：展示電機(jī)和繼電器的實(shí)物或圖片，簡要介紹它們的特點(diǎn)和功能。講解電機(jī)在電風(fēng)扇中的作用，以及繼電器在電路控制中的關(guān)鍵作用。演示電機(jī)和繼電器的簡單工作原理，如電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和繼電器的開關(guān)動(dòng)作。環(huán)節(jié)二：超聲波傳感器的工作原理及使用教師活動(dòng)：詳細(xì)介紹超聲波傳感器的工作原理，包括發(fā)射超聲波、接收反射波和計(jì)算距離的過程。展示超聲波傳感器的實(shí)物或圖片，指出其關(guān)鍵部件和接口。演示如何使用超聲波傳感器探測(cè)距離，并給出示例代碼（如上述代碼段）。引導(dǎo)學(xué)生理解代碼中的關(guān)鍵語句和函數(shù)，如urm10.read(0,1)用于讀取超聲波傳感器與前方物體之間的距離。環(huán)節(jié)三：利用超聲波傳感器控制風(fēng)扇的方法教師活動(dòng)：講解如何利用超聲波傳感器探測(cè)到的距離信息來控制風(fēng)扇的開關(guān)。展示完整的腳本搭建流程圖，并詳細(xì)解釋每個(gè)步驟的意義和作用。引導(dǎo)學(xué)生理解繼電器在控制風(fēng)扇開關(guān)中的關(guān)鍵作用，并給出繼電器控制風(fēng)扇的示例代碼（如上述代碼段）。強(qiáng)調(diào)在編寫代碼時(shí)需要注意的邏輯關(guān)系和條件判斷。 觀察電機(jī)和繼電器的實(shí)物或圖片，理解它們的特點(diǎn)和功能。跟隨教師的講解，思考電機(jī)和繼電器在電風(fēng)扇自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。認(rèn)真聽講，理解超聲波傳感器的工作原理和使用方法。觀察示例代碼，嘗試?yán)斫獯a中的關(guān)鍵語句和函數(shù)。在教師的指導(dǎo)下，嘗試編寫簡單的超聲波傳感器探測(cè)距離的代碼。認(rèn)真聽講，理解如何利用超聲波傳感器控制風(fēng)扇的方法。觀察完整的腳本搭建流程圖，理解每個(gè)步驟的意義和作用。在教師的指導(dǎo)下，嘗試編寫完整的超聲波傳感器控制風(fēng)扇的代碼。小組討論并分享自己的代碼和遇到的問題，共同解決問題。 幫助學(xué)生了解電機(jī)和繼電器的基礎(chǔ)知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。幫助學(xué)生掌握超聲波傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的編程能力和實(shí)踐能力。幫助學(xué)生將前面學(xué)習(xí)的知識(shí)整合起來，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的完整功能。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問題的能力。
課堂練習(xí) 布置課堂練習(xí)任務(wù)：要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，編寫一個(gè)完整的超聲波傳感器控制風(fēng)扇的代碼，并嘗試在硬件上進(jìn)行測(cè)試。提供必要的指導(dǎo)和幫助，解答學(xué)生的疑問。 認(rèn)真完成課堂練習(xí)任務(wù)，編寫代碼并進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過程中遇到問題及時(shí)請(qǐng)教教師或同學(xué)，共同解決問題。分享自己的測(cè)試結(jié)果和遇到的問題，以及解決問題的方法。 鞏固和加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。
課堂小結(jié) 總結(jié)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)超聲波傳感器在智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。回顧課堂練習(xí)中的典型問題和解決方法，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)探索和實(shí)踐。布置課后作業(yè)：要求學(xué)生進(jìn)一步完善自己的超聲波傳感器控制風(fēng)扇的代碼，并嘗試添加其他功能（如溫度感應(yīng)、風(fēng)速調(diào)節(jié)等）。 認(rèn)真聽講，回顧本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)。思考課后作業(yè)的要求和可能實(shí)現(xiàn)的方法。課后繼續(xù)探索和實(shí)踐，完善自己的代碼并嘗試添加新功能。 幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，形成完整的知識(shí)體系。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探索精神。
板書 超聲波傳感器一、項(xiàng)目情境二、項(xiàng)目準(zhǔn)備
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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