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相關知識。教學內容注重理論與實踐相結合，通過模塊拆解和腳本搭建，幫助學生逐步掌握超聲波傳感器的工作原理及使用方法，并能夠通過編程實現自動控制風扇的功能。整個教材設計科學合理，符合八年級學生的認知特點，有利于提高學生的創新能力和實踐能力。
學習目標 信息意識：學生能夠認識到信息技術在日常生活中的重要性，如通過超聲波傳感器實現風扇的自動感應控制，減少資源浪費。培養學生觀察生活中信息技術的應用，并思考如何通過信息技術改善生活。計算思維：通過分析超聲波傳感器的工作原理和繼電器控制風扇的邏輯，學生能夠理解并應用編程思維解決問題。學生能夠根據流程圖搭建腳本，實現風扇的自動感應控制，鍛煉邏輯思維和問題解決能力。數字化學習與創新：學生能夠利用編程工具和超聲波傳感器等硬件，進行實踐操作和創新設計。鼓勵學生探索超聲波傳感器在其他領域的應用，培養創新思維和數字化學習能力。信息社會責任：學生應了解信息技術在節能減排、資源節約等方面的作用，培養環保意識和社會責任感。通過設計自動感應風扇等實際應用，學生能夠意識到信息技術對社會的積極影響，并愿意為社會的可持續發展貢獻自己的力量。
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 通過展示市場上常見的電風扇，并指出其手動控制的局限性，如人離開房間后風扇仍繼續運行，造成電能浪費。提問：“同學們，你們能否想象一個風扇，它能夠自動感應人的靠近并開啟，人離開后自動關閉呢？”引入超聲波傳感器在智能家居中的應用，激發學生的學習興趣。 思考并討論教師提出的問題，提出自己的見解和想法。對超聲波傳感器在智能家居中的應用表示好奇，并期待學習相關知識。 通過實際問題引導學生思考，激發學生的好奇心和求知欲。為后續學習超聲波傳感器控制風扇的知識做鋪墊。
講授新課 環節一：電機與繼電器的介紹教師活動：介紹電機的種類、工作原理及其在風扇中的應用。展示繼電器實物，講解其工作原理和連接方式。提問：“繼電器在電路中起到了什么作用？”引導學生思考。環節二：超聲波傳感器的工作原理及使用教師活動：展示超聲波傳感器實物，講解其工作原理和測量距離的方法。演示超聲波傳感器與編程板的連接方法，并展示測量距離的代碼示例：python# 導入必要的庫 from microbit import * import urm10 # 讀取超聲波傳感器測量的距離 Dist = urm10.read(0, 1) display.scroll(str(Dist)) # 在顯示屏上顯示距離引導學生理解代碼中的關鍵部分，如urm10.read(0, 1)函數的作用。環節三：利用超聲波傳感器控制風扇的編程實踐教師活動：講解如何利用繼電器控制風扇的開關。展示控制風扇開關的代碼示例，并解釋代碼中的邏輯：python復制代碼# 導入必要的庫 from microbit import * import urm10 # 定義距離閾值 THRESHOLD = 50 # 單位：厘米 # 讀取超聲波傳感器測量的距離 Dist = urm10.read(0, 1) # 根據距離控制風扇開關 if Dist < THRESHOLD: pin2.write_digital(1) # 打開風扇 else: pin2.write_digital(0) # 關閉風扇強調代碼中的邏輯判斷部分，即if語句的作用。 認真聽講，記錄電機和繼電器的相關知識。思考并回答教師的問題，加深對繼電器作用的理解。觀察超聲波傳感器實物，認真聽講并記錄工作原理和測量方法。跟隨教師的演示，理解代碼中的關鍵部分。認真聽講并記錄控制風扇開關的代碼示例。嘗試理解代碼中的邏輯判斷部分，并思考如何根據實際需求調整距離閾值。 使學生了解電機和繼電器的基礎知識，為后續學習做準備。通過提問加深學生對知識點的理解。使學生掌握超聲波傳感器的工作原理和使用方法。通過代碼示例加深學生對超聲波傳感器測量距離的理解。使學生掌握利用超聲波傳感器控制風扇的方法。通過代碼示例加深學生對編程邏輯的理解。
課堂練習 提供流程圖6-8，引導學生根據流程圖搭建完整的腳本。巡視課堂，解答學生的疑問，指導他們完成練習。 根據流程圖6-8，動手搭建完整的腳本。在搭建過程中遇到問題及時請教教師或同學。 通過實踐練習，鞏固所學知識，提高編程能力。培養學生的動手能力和解決問題的能力。
課堂小結 總結本節課所學知識點，包括電機、繼電器、超聲波傳感器的工作原理及使用，以及利用超聲波傳感器控制風扇的方法。提問：“本節課你學到了什么？你覺得超聲波傳感器在智能家居中還有哪些應用？”引導學生思考并回答。 回顧本節課所學知識點，并嘗試回答教師的問題。思考超聲波傳感器在智能家居中的其他應用，并與其他同學分享。 · 通過總結回顧，鞏固所學知識?！? 培養學生的思維能力和創新能力，激發他們對智能家居技術的興趣和探索欲望。
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）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑