資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
智能樓道燈 教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 智能樓道燈 單元 第二單元 學(xué)科 信息科技 年級(jí) 八年級(jí)
教材分析 本教材內(nèi)容緊扣信息科技八年級(jí)的教學(xué)要求，通過(guò)智能樓道燈項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生深入了解光線傳感器和聲音傳感器的功能及應(yīng)用。同時(shí)，結(jié)合RGB全彩LED模塊，培養(yǎng)學(xué)生的編程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。教材內(nèi)容豐富，邏輯清晰，通過(guò)項(xiàng)目情境、項(xiàng)目準(zhǔn)備和項(xiàng)目實(shí)施等環(huán)節(jié)，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
學(xué)習(xí)目標(biāo) 信息意識(shí)：學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到智能樓道燈在日常生活中的節(jié)能與便捷作用，理解信息技術(shù)如何改善生活質(zhì)量，增強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用的敏感性和洞察力。計(jì)算思維：通過(guò)學(xué)習(xí)光敏傳感器、聲音傳感器的工作原理以及RGB全彩LED模塊的控制方法，學(xué)生能夠運(yùn)用邏輯思維和抽象思維，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于傳感器控制的智能樓道燈系統(tǒng)，提升問(wèn)題解決能力和算法設(shè)計(jì)能力。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：學(xué)生將掌握利用編程平臺(tái)（如micro:bit）進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)讀取和LED燈控制的技能，通過(guò)實(shí)踐操作和編程創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)智能樓道燈系統(tǒng)的搭建與優(yōu)化，提升數(shù)字化工具的運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力。信息社會(huì)責(zé)任：在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)智能樓道燈系統(tǒng)的過(guò)程中，學(xué)生能夠意識(shí)到節(jié)能減排的重要性，了解信息技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，并培養(yǎng)在使用信息技術(shù)時(shí)遵守法律法規(guī)、尊重他人隱私和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的社會(huì)責(zé)任感。
重點(diǎn) 認(rèn)識(shí)智能樓道燈的工作原理。
難點(diǎn) 了解并掌握光線傳感器的功能和使用；通過(guò)編程,掌握利用光感和聲音傳感器模塊控制小燈的方法。
教學(xué)過(guò)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 情境導(dǎo)入：播放一段智能樓道燈的視頻，展示其在白天和夜晚、有無(wú)聲音時(shí)的不同工作狀態(tài)。提問(wèn)：“大家有沒(méi)有注意過(guò)樓道里的燈？它們是如何工作的？為什么白天不亮，晚上有人經(jīng)過(guò)時(shí)才會(huì)亮？”引導(dǎo)學(xué)生思考智能樓道燈的工作原理，并引出課題。引出課題：提問(wèn)：“你們知道智能樓道燈是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)的嗎？它使用了哪些傳感器？”引出課題：“今天我們將學(xué)習(xí)如何制作一個(gè)智能樓道燈，通過(guò)光敏傳感器和聲音傳感器來(lái)控制小燈的開(kāi)關(guān)。” 觀看視頻，回答問(wèn)題，思考智能樓道燈的工作原理。聆聽(tīng)教師提問(wèn)，產(chǎn)生好奇心，準(zhǔn)備進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。 通過(guò)情境導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。引出課題，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
講授新課 環(huán)節(jié)一：光敏傳感器教師活動(dòng)：展示光敏傳感器：展示光敏傳感器的實(shí)物或圖片，讓學(xué)生觀察其外觀和連接方式。提問(wèn)：“光敏傳感器是如何工作的？它有哪些應(yīng)用場(chǎng)景？”講解光敏傳感器原理：介紹光敏傳感器的種類(lèi)，重點(diǎn)講解光敏電阻的工作原理。展示光敏電阻在不同光線下的電阻變化曲線，解釋其如何感應(yīng)光線強(qiáng)弱并輸出電信號(hào)。編程演示：展示如何使用編程讀取光敏傳感器的值，并根據(jù)光線強(qiáng)弱控制小燈的開(kāi)關(guān)。編寫(xiě)示例代碼（如下），并解釋代碼中的關(guān)鍵部分。python# 示例代碼：光敏傳感器控制小燈開(kāi)關(guān) from microbit import * while True: light_level = pin0.read_analog() # 讀取光敏傳感器的值 if light_level < 100: # 設(shè)定光線強(qiáng)弱的閾值 pin2.write_digital(1) # 光線弱時(shí)，點(diǎn)亮小燈 else: pin2.write_digital(0) # 光線強(qiáng)時(shí)，熄滅小燈 sleep(1000) # 暫停1秒，避免頻繁讀取互動(dòng)環(huán)節(jié)：邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)嘗試修改代碼中的閾值，觀察小燈在不同光線下的反應(yīng)。環(huán)節(jié)二：聲音傳感器教師活動(dòng)：展示聲音傳感器：展示聲音傳感器的實(shí)物或圖片，讓學(xué)生觀察其外觀和連接方式。提問(wèn)：“聲音傳感器是如何工作的？它有哪些應(yīng)用場(chǎng)景？”講解聲音傳感器原理：介紹聲音傳感器的工作原理，重點(diǎn)講解其內(nèi)部的電容式駐極體話筒如何接收聲波并輸出電信號(hào)。展示聲音傳感器在不同聲音強(qiáng)度下的輸出值變化曲線。編程演示：展示如何使用編程讀取聲音傳感器的值，并根據(jù)聲音強(qiáng)度控制小燈的開(kāi)關(guān)。編寫(xiě)示例代碼（如下），并解釋代碼中的關(guān)鍵部分。python復(fù)制代碼# 示例代碼：聲音傳感器控制小燈開(kāi)關(guān) from microbit import * while True: sound_level = pin1.read_analog() # 讀取聲音傳感器的值 if sound_level > 500: # 設(shè)定聲音強(qiáng)弱的閾值 pin2.write_digital(1) # 聲音強(qiáng)時(shí)，點(diǎn)亮小燈 else: pin2.write_digital(0) # 聲音弱時(shí)，熄滅小燈 sleep(1000) # 暫停1秒，避免頻繁讀取互動(dòng)環(huán)節(jié)：邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)嘗試修改代碼中的閾值，觀察小燈在不同聲音強(qiáng)度下的反應(yīng)。環(huán)節(jié)三：RGB全彩LED模塊教師活動(dòng)：展示RGB全彩LED模塊：展示RGB全彩LED模塊的實(shí)物或圖片，讓學(xué)生觀察其外觀和連接方式。提問(wèn)：“RGB全彩LED模塊是如何實(shí)現(xiàn)全彩效果的？它有哪些應(yīng)用場(chǎng)景？”講解RGB全彩LED模塊原理：介紹RGB全彩LED模塊的工作原理，重點(diǎn)講解其如何通過(guò)PWM電壓輸入調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)三種基色的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)全彩混色效果。展示RGB全彩LED模塊在不同PWM值下的顏色變化。編程演示：展示如何使用編程控制RGB全彩LED模塊的顏色和亮度。編寫(xiě)示例代碼（如下），并解釋代碼中的關(guān)鍵部分。python復(fù)制代碼# 示例代碼：RGB全彩LED模塊顏色控制 from microbit import * import random while True: red = random.randint(0, 255) green = random.randint(0, 255) blue = random.randint(0, 255) pin2.write_analog(red) # 控制紅色基色 pin3.write_analog(green) # 控制綠色基色 pin4.write_analog(blue) # 控制藍(lán)色基色 sleep(1000) # 暫停1秒，避免頻繁變化互動(dòng)環(huán)節(jié)：邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)嘗試修改代碼中的RGB值，觀察RGB全彩LED模塊的顏色變化。引導(dǎo)學(xué)生思考如何將RGB全彩LED模塊與光敏傳感器和聲音傳感器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能樓道燈的效果。 觀察光敏傳感器，回答問(wèn)題。聆聽(tīng)教師講解，理解光敏傳感器的工作原理。觀看編程演示，學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)控制小燈開(kāi)關(guān)的代碼。參與互動(dòng)環(huán)節(jié)，修改代碼并觀察效果。觀察聲音傳感器，回答問(wèn)題。聆聽(tīng)教師講解，理解聲音傳感器的工作原理。觀看編程演示，學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)控制小燈開(kāi)關(guān)的代碼。參與互動(dòng)環(huán)節(jié)，修改代碼并觀察效果。觀察RGB全彩LED模塊，回答問(wèn)題。聆聽(tīng)教師講解，理解RGB全彩LED模塊的工作原理。觀看編程演示，學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)控制RGB全彩LED模塊顏色和亮度的代碼。參與互動(dòng)環(huán)節(jié)，修改代碼并觀察效果。思考如何將RGB全彩LED模塊與傳感器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能樓道燈的效果。 通過(guò)展示和講解，讓學(xué)生了解光敏傳感器的種類(lèi)和工作原理。通過(guò)編程演示和互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生掌握如何使用編程讀取光敏傳感器的值并控制小燈的開(kāi)關(guān)。通過(guò)展示和講解，讓學(xué)生了解聲音傳感器的種類(lèi)和工作原理。通過(guò)編程演示和互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生掌握如何使用編程讀取聲音傳感器的值并控制小燈的開(kāi)關(guān)。通過(guò)展示和講解，讓學(xué)生了解RGB全彩LED模塊的種類(lèi)和工作原理。通過(guò)編程演示和互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生掌握如何使用編程控制RGB全彩LED模塊的顏色和亮度。引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)智能樓道燈的效果。
課堂練習(xí) 布置任務(wù)：要求學(xué)生使用所學(xué)知識(shí)，編寫(xiě)一個(gè)程序，通過(guò)光敏傳感器和聲音傳感器控制RGB全彩LED模塊，實(shí)現(xiàn)智能樓道燈的效果。提供編程示例代碼和所需硬件的連接方式。巡回指導(dǎo)：在學(xué)生編寫(xiě)程序的過(guò)程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問(wèn)。 根據(jù)任務(wù)要求，編寫(xiě)程序。在編寫(xiě)過(guò)程中遇到問(wèn)題，及時(shí)請(qǐng)教教師或同學(xué)。測(cè)試程序，觀察智能樓道燈的效果。 通過(guò)課堂練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)智能樓道燈的效果。
課堂小結(jié) 總結(jié)知識(shí)點(diǎn)：回顧本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容，包括光敏傳感器、聲音傳感器和RGB全彩LED模塊的工作原理以及如何使用編程控制它們。展示成果：邀請(qǐng)幾位學(xué)生展示他們的編程成果，并點(diǎn)評(píng)。布置作業(yè)：要求學(xué)生進(jìn)一步完善他們的程序，并嘗試使用其他傳感器（如溫度傳感器）來(lái)控制RGB全彩LED模塊的顏色和亮度。 聆聽(tīng)教師總結(jié)，回顧所學(xué)知識(shí)。展示編程成果，接受點(diǎn)評(píng)。接受作業(yè)任務(wù)，準(zhǔn)備課后完成。 通過(guò)課堂小結(jié)，鞏固所學(xué)知識(shí)。通過(guò)展示成果和點(diǎn)評(píng)，激發(fā)學(xué)生的成就感和自信心。通過(guò)布置作業(yè)，拓展學(xué)生的知識(shí)面和實(shí)踐能力。
板書(shū) 智能樓道燈一、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(yè) （共 2 頁(yè)）
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