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 本教材內容豐富，緊密結合生活實際，通過智能樓道燈項目，引導學生認識智能設備的工作原理。光敏傳感器、聲音傳感器和RGB全彩LED模塊的介紹，使學生了解傳感器在智能設備中的應用。同時，通過編程實踐，學生能夠掌握利用傳感器控制小燈的方法，培養創新思維和動手實踐能力。教材內容條理清晰，注重理論與實踐相結合，適合八年級學生學習。
學習目標 信息意識：學生將能夠識別并理解智能樓道燈在日常生活中的實際應用，意識到信息技術對節能減排、提高生活質量的重要性。通過分析智能樓道燈的工作原理，學生能夠培養對信息技術的敏感性和洞察力，學會從信息角度觀察、分析和解決問題。計算思維：學生將學習如何通過編程將光敏傳感器和聲音傳感器的數據轉化為控制信號，掌握條件判斷、循環等基本的編程邏輯。通過實踐，學生能夠鍛煉抽象思維、邏輯推理和問題解決能力，形成利用計算思維解決問題的習慣。數字化學習與創新：學生將利用數字化工具和資源（如編程軟件、傳感器模塊等）進行實踐操作，掌握數字化學習的基本技能。通過創新設計智能樓道燈項目，學生能夠培養創新意識和實踐能力，學會將信息技術應用于實際問題的解決中。信息社會責任：學生將了解信息技術在節能減排、環境保護等方面的社會責任，認識到信息技術使用的道德和法律邊界。通過參與智能樓道燈項目的設計與實施，學生能夠培養團隊合作、分享交流的能力，學會尊重他人的知識產權和隱私，形成積極向上的信息社會價值觀。
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 情境導入：播放一段智能樓道燈的視頻，展示其在白天和夜晚、有無聲音時的不同工作狀態。提問：“大家有沒有注意過樓道里的燈？它們是如何工作的？為什么白天不亮，晚上有人經過時才會亮？”引導學生思考智能樓道燈的工作原理，并引出課題。引出課題：提問：“你們知道智能樓道燈是如何實現自動開關的嗎？它使用了哪些傳感器？”引出課題：“今天我們將學習如何制作一個智能樓道燈，通過光敏傳感器和聲音傳感器來控制小燈的開關。” 觀看視頻，回答問題，思考智能樓道燈的工作原理。聆聽教師提問，產生好奇心，準備進入新課學習。 通過情境導入，激發學生的學習興趣和好奇心。引出課題，明確學習目標。
講授新課 環節一：光敏傳感器教師活動：展示光敏傳感器：展示光敏傳感器的實物或圖片，讓學生觀察其外觀和連接方式。提問：“光敏傳感器是如何工作的？它有哪些應用場景？”講解光敏傳感器原理：介紹光敏傳感器的種類，重點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，解釋其如何感應光線強弱并輸出電信號。編程演示：展示如何使用編程讀取光敏傳感器的值，并根據光線強弱控制小燈的開關。編寫示例代碼（如下），并解釋代碼中的關鍵部分。python復制代碼# 示例代碼：光敏傳感器控制小燈開關 from microbit import * while True: light_level = pin0.read_analog() # 讀取光敏傳感器的值 if light_level < 100: # 設定光線強弱的閾值 pin2.write_digital(1) # 光線弱時，點亮小燈 else: pin2.write_digital(0) # 光線強時，熄滅小燈 sleep(1000) # 暫停1秒，避免頻繁讀取互動環節：邀請學生上臺嘗試修改代碼中的閾值，觀察小燈在不同光線下的反應。環節二：聲音傳感器教師活動：展示聲音傳感器：展示聲音傳感器的實物或圖片，讓學生觀察其外觀和連接方式。提問：“聲音傳感器是如何工作的？它有哪些應用場景？”講解聲音傳感器原理：介紹聲音傳感器的工作原理，重點講解其內部的電容式駐極體話筒如何接收聲波并輸出電信號。展示聲音傳感器在不同聲音強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，并根據聲音強度控制小燈的開關。編寫示例代碼（如下），并解釋代碼中的關鍵部分。python復制代碼# 示例代碼：聲音傳感器控制小燈開關 from microbit import * while True: sound_level = pin1.read_analog() # 讀取聲音傳感器的值 if sound_level > 500: # 設定聲音強弱的閾值 pin2.write_digital(1) # 聲音強時，點亮小燈 else: pin2.write_digital(0) # 聲音弱時，熄滅小燈 sleep(1000) # 暫停1秒，避免頻繁讀取互動環節：邀請學生上臺嘗試修改代碼中的閾值，觀察小燈在不同聲音強度下的反應。環節三：RGB全彩LED模塊教師活動：展示RGB全彩LED模塊：展示RGB全彩LED模塊的實物或圖片，讓學生觀察其外觀和連接方式。提問：“RGB全彩LED模塊是如何實現全彩效果的？它有哪些應用場景？”講解RGB全彩LED模塊原理：介紹RGB全彩LED模塊的工作原理，重點講解其如何通過PWM電壓輸入調節紅、綠、藍三種基色的強度，實現全彩混色效果。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。編寫示例代碼（如下），并解釋代碼中的關鍵部分。python復制代碼# 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) # 控制藍色基色 sleep(1000) # 暫停1秒，避免頻繁變化互動環節：邀請學生上臺嘗試修改代碼中的RGB值，觀察RGB全彩LED模塊的顏色變化。引導學生思考如何將RGB全彩LED模塊與光敏傳感器和聲音傳感器結合，實現智能樓道燈的效果。 觀察光敏傳感器，回答問題。聆聽教師講解，理解光敏傳感器的工作原理。觀看編程演示，學習如何編寫控制小燈開關的代碼。參與互動環節，修改代碼并觀察效果。觀察聲音傳感器，回答問題。聆聽教師講解，理解聲音傳感器的工作原理。觀看編程演示，學習如何編寫控制小燈開關的代碼。參與互動環節，修改代碼并觀察效果。觀察RGB全彩LED模塊，回答問題。聆聽教師講解，理解RGB全彩LED模塊的工作原理。觀看編程演示，學習如何編寫控制RGB全彩LED模塊顏色和亮度的代碼。參與互動環節，修改代碼并觀察效果。思考如何將RGB全彩LED模塊與傳感器結合，實現智能樓道燈的效果。 通過展示和講解，讓學生了解光敏傳感器的種類和工作原理。通過編程演示和互動環節，讓學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關。通過展示和講解，讓學生了解聲音傳感器的種類和工作原理。通過編程演示和互動環節，讓學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關。通過展示和講解，讓學生了解RGB全彩LED模塊的種類和工作原理。通過編程演示和互動環節，讓學生掌握如何使用編程控制RGB全彩LED模塊的顏色和亮度。引導學生思考如何將所學知識應用于實際項目中，實現智能樓道燈的效果。
課堂練習 布置任務：要求學生使用所學知識，編寫一個程序，通過光敏傳感器和聲音傳感器控制RGB全彩LED模塊，實現智能樓道燈的效果。提供編程示例代碼和所需硬件的連接方式。巡回指導：在學生編寫程序的過程中，教師巡回指導，解答學生的疑問。 根據任務要求，編寫程序。在編寫過程中遇到問題，及時請教教師或同學。測試程序，觀察智能樓道燈的效果。 通過課堂練習，鞏固所學知識。培養學生的實踐能力和解決問題的能力。引導學生將所學知識應用于實際項目中，實現智能樓道燈的效果。
課堂小結 總結知識點：回顧本節課所學的內容，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：邀請幾位學生展示他們的編程成果，并點評。布置作業：要求學生進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）來控制RGB全彩LED模塊的顏色和亮度。 聆聽教師總結，回顧所學知識。展示編程成果，接受點評。接受作業任務，準備課后完成。 通過課堂小結，鞏固所學知識。通過展示成果和點評，激發學生的成就感和自信心。通過布置作業，拓展學生的知識面和實踐能力。
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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