資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
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 八年級
教材分析 本教材以生活中的萬物互聯(lián)為背景，通過設(shè)計(jì)自動感應(yīng)風(fēng)扇項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電機(jī)、繼電器和超聲波傳感器的相關(guān)知識。教學(xué)內(nèi)容注重理論與實(shí)踐結(jié)合，通過拆解模塊、編寫程序等步驟，逐步深入，使學(xué)生掌握超聲波傳感器的工作原理及使用，并學(xué)會利用編程控制風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)了知識的綜合運(yùn)用與創(chuàng)新實(shí)踐，培養(yǎng)了學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。
學(xué)習(xí)目標(biāo) 信息意識：學(xué)生能夠認(rèn)識到信息技術(shù)在日常生活中的廣泛應(yīng)用，理解超聲波傳感器等技術(shù)在實(shí)現(xiàn)智能家居、節(jié)能減排等方面的重要性。培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注并思考如何利用信息技術(shù)解決實(shí)際問題，提高信息敏感度和信息應(yīng)用能力。計(jì)算思維：通過學(xué)習(xí)超聲波傳感器的工作原理和編程控制風(fēng)扇的方法，學(xué)生能夠掌握基本的邏輯判斷和條件分支結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、抽象問題、設(shè)計(jì)算法和解決問題的能力，形成計(jì)算思維的習(xí)慣。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：學(xué)生能夠利用編程工具和超聲波傳感器等硬件進(jìn)行實(shí)踐操作，通過動手實(shí)驗(yàn)和編程實(shí)現(xiàn)自動感應(yīng)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。鼓勵學(xué)生在實(shí)踐中探索和創(chuàng)新，培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力，提高利用信息技術(shù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的能力。信息社會責(zé)任：學(xué)生應(yīng)了解并遵守信息技術(shù)使用的道德規(guī)范和法律法規(guī)，確保在設(shè)計(jì)和使用自動感應(yīng)風(fēng)扇等智能設(shè)備時(shí)，尊重他人隱私和安全。培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注信息社會的倫理問題，提高信息安全意識和責(zé)任感，促進(jìn)信息技術(shù)的健康發(fā)展。
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 學(xué)生活動 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 展示一段視頻或圖片，內(nèi)容為市場上常見的電風(fēng)扇，并詢問學(xué)生：“大家有沒有想過，如果風(fēng)扇能夠自動感應(yīng)人的存在而開關(guān)，會怎樣呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考并討論，提出自己的想法和疑問。介紹本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，即設(shè)計(jì)一個自動感應(yīng)風(fēng)扇的裝置，并引出超聲波傳感器這一關(guān)鍵元件。 觀看視頻或圖片，認(rèn)真聆聽教師的問題。積極思考并討論，提出自己的見解和疑問。明確本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，做好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。 通過實(shí)際問題的引入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。引導(dǎo)學(xué)生思考并討論，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和表達(dá)能力。明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，為新課的講授做好鋪墊。
講授新課 環(huán)節(jié)一：認(rèn)識電機(jī)、舵機(jī)教師活動：展示電機(jī)和舵機(jī)的實(shí)物或圖片，介紹它們的基本構(gòu)造和工作原理。通過演示或視頻，展示電機(jī)和舵機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的效果。提問學(xué)生：“電機(jī)和舵機(jī)在自動感應(yīng)風(fēng)扇的裝置中可能起到什么作用？”環(huán)節(jié)二：了解超聲波傳感器教師活動：展示超聲波傳感器的實(shí)物或圖片，介紹其基本構(gòu)造和工作原理。通過實(shí)驗(yàn)演示，展示超聲波傳感器如何探測物體的距離。提問學(xué)生：“超聲波傳感器在自動感應(yīng)風(fēng)扇的裝置中可能起到什么作用？”環(huán)節(jié)三：編程實(shí)踐教師活動：引導(dǎo)學(xué)生回顧前面學(xué)習(xí)的電機(jī)、舵機(jī)和超聲波傳感器的知識。展示編程界面和流程圖6-8，介紹如何搭建完整的腳本以實(shí)現(xiàn)自動感應(yīng)風(fēng)扇的功能。示范編寫超聲波模塊和繼電器模塊的代碼，并解釋代碼的功能和邏輯。代碼示例：超聲波模塊代碼：python復(fù)制代碼# -*- coding: utf-8 -*- from microbit import * import urm10 while True: Dist = urm10.read(0, 1) # 讀取超聲波傳感器與前方物體之間的距離 display.scroll(str(Dist)) # 在顯示屏上顯示距離值（可選） if Dist < 50: # 假設(shè)距離小于50cm時(shí)開啟風(fēng)扇 pin2.write_digital(1) # 控制繼電器打開風(fēng)扇 else: pin2.write_digital(0) # 控制繼電器關(guān)閉風(fēng)扇 sleep(1000) # 延時(shí)1秒，避免頻繁檢測繼電器模塊代碼（已在前面示例中提及，但為保持完整性再次列出）：python復(fù)制代碼# -*- coding: utf-8 -*- pin2.write_digital(1) # 打開風(fēng)扇（繼電器控制） # 或 pin2.write_digital(0) # 關(guān)閉風(fēng)扇（繼電器控制）注意：上述代碼為示例，實(shí)際使用時(shí)需根據(jù)具體硬件和編程環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。 認(rèn)真觀察電機(jī)和舵機(jī)的實(shí)物或圖片，聆聽教師的介紹。觀看演示或視頻，了解電機(jī)和舵機(jī)的工作原理和應(yīng)用效果。積極思考并回答教師的問題。認(rèn)真觀察超聲波傳感器的實(shí)物或圖片，聆聽教師的介紹。觀看實(shí)驗(yàn)演示，了解超聲波傳感器的工作原理和探測距離的方法。積極思考并回答教師的問題。認(rèn)真聆聽教師的講解和示范。跟隨教師的步驟，在編程界面上搭建完整的腳本。嘗試運(yùn)行腳本，觀察風(fēng)扇的自動感應(yīng)效果。遇到問題時(shí)，及時(shí)舉手提問或向同伴尋求幫助。 使學(xué)生認(rèn)識電機(jī)和舵機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理。通過演示或視頻，加深學(xué)生對電機(jī)和舵機(jī)應(yīng)用效果的理解。引導(dǎo)學(xué)生思考電機(jī)和舵機(jī)在自動感應(yīng)風(fēng)扇裝置中的可能作用，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。使學(xué)生了解超聲波傳感器的基本構(gòu)造和工作原理。通過實(shí)驗(yàn)演示，加深學(xué)生對超聲波傳感器探測距離方法的理解。引導(dǎo)學(xué)生思考超聲波傳感器在自動感應(yīng)風(fēng)扇裝置中的可能作用，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過編程實(shí)踐，使學(xué)生掌握利用超聲波傳感器控制風(fēng)扇的方法。培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。加深學(xué)生對超聲波傳感器在自動感應(yīng)風(fēng)扇裝置中應(yīng)用的理解。
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，獨(dú)立或分組完成一個自動感應(yīng)風(fēng)扇的裝置設(shè)計(jì)。提供必要的硬件和編程環(huán)境支持，巡回指導(dǎo)學(xué)生的練習(xí)過程。及時(shí)解答學(xué)生的疑問和困惑。 認(rèn)真閱讀課堂練習(xí)任務(wù)要求。獨(dú)立或分組完成自動感應(yīng)風(fēng)扇的裝置設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，積極思考和嘗試解決問題。遇到問題時(shí)，及時(shí)向教師或同伴尋求幫助。 通過課堂練習(xí)，鞏固和加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。為后續(xù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐打下基礎(chǔ)。
課堂小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生回顧本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括電機(jī)、舵機(jī)、超聲波傳感器的認(rèn)識和編程實(shí)踐等。提問學(xué)生：“通過本課的學(xué)習(xí)，你們有哪些收獲和感悟？”對學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)，強(qiáng)調(diào)本課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。 認(rèn)真回顧本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。積極思考并回答教師的問題。認(rèn)真聆聽教師的點(diǎn)評和總結(jié)。 通過課堂小結(jié)，幫助學(xué)生梳理和鞏固本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力和反思能力。為后續(xù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐提供指導(dǎo)和借鑒。
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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