資源簡介

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智能樓道燈 教學設計
課題 智能樓道燈 單元 第二單元 學科 信息科技 年級 八年級
教材分析 本課《智能樓道燈》來自江西科學技術出版社的信息科技八年級教材，旨在通過智能樓道燈的制作，讓學生了解智能控制的基本原理。教材內容豐富，從光敏、聲音傳感器到RGB全彩LED模塊，層層遞進，注重理論與實踐的結合。通過編程實現樓道燈的智能控制，既鍛煉了學生的動手能力，又培養了其創新思維和解決問題的能力。
學習目標 信息意識：學生將增強對智能樓道燈等物聯網設備在日常生活中應用的認識，理解其背后的信息技術原理，從而培養對信息技術的敏感性和關注度。計算思維：學生將通過拆解智能樓道燈的控制模塊，學習如何運用邏輯判斷和條件語句（如if-else）來編寫程序，實現對光敏傳感器和聲音傳感器的數據處理和響應。這將鍛煉學生的邏輯思維能力和問題解決能力，進一步培養計算思維。數字化學習與創新：學生將利用編程工具（如micro:bit）和傳感器模塊，通過實踐探索智能樓道燈的控制方法，實現燈光效果的自定義和創新。這一過程將提升學生的數字化工具使用能力，鼓勵他們在實踐中學習新知識，培養創新意識和實踐能力。信息社會責任：學生將了解智能樓道燈在節能減排、提高生活便利性等方面的社會意義，認識到信息技術在推動社會可持續發展中的重要作用。同時，通過學習和實踐，學生將學會尊重知識產權，遵守信息倫理，為構建安全、和諧的信息社會貢獻自己的力量。
重點 認識智能樓道燈的工作原理。
難點 了解并掌握光線傳感器的功能和使用；通過編程,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 展示一段關于智能家居的視頻，特別是智能樓道燈的部分，引導學生觀察并思考智能樓道燈的工作原理和可能的應用場景。提問：“大家有沒有注意到，我們經過樓道時，燈會自動亮起？你們知道這是怎么實現的嗎？”引出本節課的主題：“今天，我們就來學習如何制作一個智能樓道燈，通過編程和傳感器來實現燈光的自動控制。” 觀看視頻，認真觀察智能樓道燈的工作情況。思考并回答教師的問題，提出自己的猜想和疑問。 通過視頻導入，激發學生的學習興趣和好奇心。引導學生思考智能樓道燈的工作原理，為接下來的學習做好鋪墊。
講授新課 環節一：光敏傳感器的介紹與使用教師活動：展示光敏傳感器的實物和圖片，介紹光敏傳感器的種類和工作原理。演示如何在編程界面引入光敏傳感器，并獲取其測量的亮度值。編寫代碼示例，展示如何根據光敏傳感器的輸出值來控制小燈的亮滅。python復制代碼# 引入光敏傳感器并獲取亮度值 from microbit import * while True: brightness = pin0.read_analog() # 讀取光敏傳感器的亮度值 if brightness < 100: # 設定一個閾值，低于此值則認為光線較暗 pin2.write_digital(1) # 點亮小燈 else: pin2.write_digital(0) # 熄滅小燈提問：“大家能想到哪些應用場景需要用到光敏傳感器嗎？”環節二：聲音傳感器的介紹與使用教師活動：展示聲音傳感器的實物和圖片，介紹聲音傳感器的工作原理和內部結構。演示如何在編程界面引入聲音傳感器，并獲取其測量的聲音值。編寫代碼示例，展示如何根據聲音傳感器的輸出值來控制小燈的亮滅。python復制代碼# 引入聲音傳感器并獲取聲音值 from microbit import * while True: sound = pin1.read_analog() # 讀取聲音傳感器的聲音值 if sound > 500: # 設定一個閾值，高于此值則認為有聲音 pin2.write_digital(1) # 點亮小燈 else: pin2.write_digital(0) # 熄滅小燈提問：“聲音傳感器除了控制燈光外，還能用于哪些場景？”環節三：RGB全彩LED模塊的介紹與使用教師活動：展示RGB全彩LED模塊的實物和圖片，介紹其工作原理和內部結構。演示如何通過PWM信號調節RGB全彩LED模塊的亮度和顏色。編寫代碼示例，展示如何通過編程實現RGB全彩LED模塊的呼吸閃爍效果。python復制代碼# 引入RGB全彩LED模塊并實現呼吸閃爍效果 from microbit import * import math while True: for brightness in range(0, 256): pin2.write_analog(brightness) # 調節紅色LED的亮度 pin3.write_analog(0) # 關閉綠色LED pin4.write_analog(0) # 關閉藍色LED sleep(10) for brightness in range(255, -1, -1): pin2.write_analog(brightness) # 調節紅色LED的亮度 pin3.write_analog(0) # 關閉綠色LED pin4.write_analog(0) # 關閉藍色LED sleep(10)提問：“RGB全彩LED模塊除了實現呼吸閃爍效果外，還能用于哪些創意項目？” 認真聽講，觀察光敏傳感器的實物和圖片。跟隨教師的演示，學習如何在編程界面引入光敏傳感器并獲取其測量的亮度值。嘗試編寫代碼，理解光敏傳感器如何控制小燈的亮滅。思考并回答教師的問題，提出自己的應用場景。認真聽講，觀察聲音傳感器的實物和圖片。跟隨教師的演示，學習如何在編程界面引入聲音傳感器并獲取其測量的聲音值。嘗試編寫代碼，理解聲音傳感器如何控制小燈的亮滅。思考并回答教師的問題，提出自己的應用場景。認真聽講，觀察RGB全彩LED模塊的實物和圖片。跟隨教師的演示，學習如何通過PWM信號調節RGB全彩LED模塊的亮度和顏色。嘗試編寫代碼，理解如何實現RGB全彩LED模塊的呼吸閃爍效果。思考并回答教師的問題，提出自己的創意項目。 通過實物展示和代碼演示，加深學生對光敏傳感器的理解。引導學生思考光敏傳感器的應用場景，培養學生的創新思維。通過實物展示和代碼演示，加深學生對聲音傳感器的理解。引導學生思考聲音傳感器的應用場景，培養學生的創新思維。通過實物展示和代碼演示，加深學生對RGB全彩LED模塊的理解。引導學生思考RGB全彩LED模塊的應用場景和創意項目，培養學生的創新思維和實踐能力。
課堂練習 布置課堂練習任務：“請大家結合光敏傳感器、聲音傳感器和RGB全彩LED模塊，設計一個智能樓道燈的控制程序。要求：白天光線強時，樓道燈關閉；晚上光線弱且有聲音時，樓道燈亮起并顯示隨機顏色。”提供必要的指導和幫助，解答學生的疑問。 認真閱讀課堂練習任務要求。結合所學知識，嘗試設計并編寫智能樓道燈的控制程序。在編程過程中遇到問題及時請教教師或同學。 通過課堂練習，鞏固所學知識，提高學生的編程能力和實踐能力。培養學生的團隊合作精神和解決問題的能力。
課堂小結 總結本節課的學習內容，強調光敏傳感器、聲音傳感器和RGB全彩LED模塊的重要性和應用場景。提問：“通過本節課的學習，大家有哪些收獲和感悟？”布置課后作業：“請大家進一步完善自己的智能樓道燈控制程序，并嘗試將其應用于實際生活中。” 認真聽講，回顧本節課的學習內容。思考并回答教師的問題，分享自己的收獲和感悟。接受課后作業任務，準備在課后進一步完善自己的智能樓道燈控制程序。 通過課堂小結，幫助學生鞏固所學知識，明確學習目標和方向。培養學生的反思能力和自主學習能力，為今后的學習打下堅實的基礎。
板書 智能樓道燈一、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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