資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
八年級信息技術(shù)義務(wù)教育版教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 模環(huán)境數(shù)據(jù)要感知 單元 第一單元 學(xué)科 信息技術(shù) 年級 八年級
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解智能終端內(nèi)置傳感器的種類，掌握利用智能終端應(yīng)用軟件檢測環(huán)境數(shù)據(jù)的方法，包括查找合適軟件、安裝、操作及分析數(shù)據(jù)。2.熟悉常見傳感器產(chǎn)品的功能、使用方法及所使用的傳感器類型，能夠準(zhǔn)確操作噪聲測試儀進(jìn)行噪聲檢測，并對比不同檢測方式的優(yōu)劣。3.理解物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本構(gòu)成和工作原理，掌握使用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行噪聲檢測裝置制作的步驟，包括設(shè)備連接、編程調(diào)試、數(shù)據(jù)測試與記錄，能夠根據(jù)實(shí)際需求修改程序
重點(diǎn) 1.利用智能終端和傳感器產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)檢測的方法和操作步驟，使學(xué)生能夠熟練運(yùn)用不同工具獲取準(zhǔn)確的環(huán)境數(shù)據(jù)。2.物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用，包括設(shè)備連接、編程調(diào)試和數(shù)據(jù)測試，確保學(xué)生能夠成功制作并使用噪聲檢測裝置，理解其工作原理。3.對比不同檢測方式的特點(diǎn)和優(yōu)勢，讓學(xué)生學(xué)會根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的檢測工具和方法。
難點(diǎn) 1.理解物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中主控板、傳感器和執(zhí)行器之間的協(xié)同工作原理，以及編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理的邏輯，涉及到一定的電子電路知識和編程思維，學(xué)生理解起來可能有難度。2.根據(jù)實(shí)際需求修改物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備程序，如針對光敏傳感器的不同光照強(qiáng)度條件進(jìn)行顯示內(nèi)容的準(zhǔn)確判斷和修改，需要學(xué)生具備一定編程基礎(chǔ)和邏輯判斷能力。3.培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生思考如何優(yōu)化檢測裝置和方法，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。
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 展示問題情境中關(guān)于噪聲對健康影響的內(nèi)容，提問學(xué)生如何知道周圍環(huán)境的噪聲分貝值，引發(fā)學(xué)生思考，引出本節(jié)課的主題——利用傳感器感知環(huán)境數(shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生明確本節(jié)課將通過多種方式進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)檢測實(shí)踐學(xué)習(xí)。 傾聽老師引入相關(guān)問題 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓從問題中進(jìn)行思考，從而引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容
講授新課 一、使用智能終端開展實(shí)踐1.介紹智能終端內(nèi)置的傳感器種類，強(qiáng)調(diào)這些傳感器可以通過應(yīng)用軟件來獲取環(huán)境數(shù)據(jù)。2.布置任務(wù)讓學(xué)生查找適合檢測噪聲的應(yīng)用軟件，引導(dǎo)學(xué)生從搜索引擎、應(yīng)用市場、應(yīng)用軟件官網(wǎng)等渠道查找資料，要求學(xué)生記錄查找過程（從哪些地方查到的資料、資料的準(zhǔn)確性如何），并對找到的應(yīng)用軟件進(jìn)行分類（專門檢測噪聲的軟件如噪聲儀、分貝儀等；集成多種傳感器數(shù)據(jù)的軟件），教師巡視指導(dǎo)，幫助學(xué)生篩選合適的軟件，培養(yǎng)學(xué)生的信息收集和整理能力。3.指導(dǎo)學(xué)生安裝檢測噪聲的應(yīng)用軟件，提醒學(xué)生注意軟件對設(shè)備的要求和安裝的安全性（不能隨意安裝，要了解軟件基本情況和查看評價），安裝完成后啟動軟件，將智能終端放在選定的測量位置，觀察當(dāng)前環(huán)境的聲音數(shù)據(jù)。4.組織學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)踐：觀察拍手、說話或唱歌時聲音數(shù)據(jù)的變化，引導(dǎo)學(xué)生思考聲音變化與傳感器數(shù)據(jù)采集的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。讓學(xué)生找到智能終端中麥克風(fēng)的位置，用手捂住，觀察并記錄聲音數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生理解傳感器位置對數(shù)據(jù)采集的影響，提高學(xué)生的分析問題能力。5.要求學(xué)生填寫實(shí)踐報告：我選擇的檢測噪聲的應(yīng)用軟件是______；檢測的聲音數(shù)據(jù)為_________；聲音傳感器在_______（位置），培養(yǎng)學(xué)生的記錄和總結(jié)能力。二、使用噪聲測試儀檢測噪聲1.展示生活中常見的傳感器產(chǎn)品（氣體測試儀、甲醛測試儀、亮度計(jì)、水質(zhì)測試筆、噪聲測試儀、溫濕度計(jì)、物聯(lián)手環(huán)等）圖片，介紹這些產(chǎn)品都是利用傳感器感知功能并將結(jié)果顯示出來的工具，引出噪聲測試儀的使用。2.教師演示噪聲測試儀的使用方法：開啟噪聲測試儀，將其放在選定的測量位置，保持儀器穩(wěn)定，記錄當(dāng)前環(huán)境的聲音數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn)（如測量位置選擇、儀器穩(wěn)定保持），讓學(xué)生觀察學(xué)習(xí)。3.組織學(xué)生將噪聲測試儀與之前智能終端應(yīng)用軟件的測試結(jié)果進(jìn)行對比，列表記錄幾處不同地方的聲音數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生思考兩種檢測方式的優(yōu)勢（如噪聲測試儀專業(yè)準(zhǔn)確、智能終端應(yīng)用軟件方便靈活），培養(yǎng)學(xué)生的對比分析能力。4.布置拓展任務(wù)，讓學(xué)生上網(wǎng)查找氣體測試儀、甲醛測試儀、亮度計(jì)、水質(zhì)測試筆等產(chǎn)品的功能、使用方法及主要使用的傳感器類型，每個小組選擇一種產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)研究，然后推選一名代表進(jìn)行匯報，分享小組查找的結(jié)果，拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。三、使用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備開展實(shí)踐1.介紹物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本構(gòu)成（主控板、傳感器、執(zhí)行器），講解主控板的功能（以運(yùn)算處理器、存儲器及電源等為主要構(gòu)成的電子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)控制和處理數(shù)據(jù)），展示主控板與計(jì)算機(jī)的連接方式（通過USB連接線），介紹如何安裝主控板驅(qū)動確保設(shè)備連接正常，引導(dǎo)學(xué)生觀察主控板上集成的傳感器（如加速度傳感器、溫濕度傳感器等）以及外置傳感器的連接接口，讓學(xué)生對物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有初步的整體認(rèn)識。2.提出問題：想不想自己制作一個噪聲檢測裝置？引導(dǎo)學(xué)生思考噪聲檢測裝置的原理（利用聲音傳感器將噪聲轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，通過主控板處理和顯示）和主要構(gòu)成部分（主控板、聲音傳感器等），激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力。3.教師演示編程調(diào)試過程：理解程序代碼，講解關(guān)鍵代碼的含義（如讀取聲音傳感器數(shù)據(jù)并賦值給變量，在顯示屏顯示），讓學(xué)生明白程序如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和顯示功能。將程序燒錄到主控板，演示操作步驟，強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)（如確保設(shè)備連接正常、燒錄過程中不要中斷等）。調(diào)試程序，展示如何根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整程序參數(shù)，直到正確顯示聲音數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維和實(shí)踐操作能力。4.組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作：學(xué)生按照步驟（連接主控板與計(jì)算機(jī)、安裝驅(qū)動、燒錄程序、調(diào)試）制作噪聲檢測裝置，教師巡視指導(dǎo)，及時幫助學(xué)生解決遇到的問題（如設(shè)備連接故障、程序錯誤等），確保每個學(xué)生都能成功制作出裝置。指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行測試并記錄數(shù)據(jù)：查看主控板上的數(shù)據(jù)，記錄聲音數(shù)據(jù)；用手完全遮住聲音傳感器，觀察數(shù)據(jù)變化并記錄；靠近聲音傳感器，拍手一次，查看并記錄數(shù)據(jù)；對比記錄的數(shù)據(jù)，找出最大值和最小值，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和數(shù)據(jù)處理能力。5.引導(dǎo)學(xué)生思考使用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備開展實(shí)踐探索包含的步驟（設(shè)備準(zhǔn)備、連接與驅(qū)動安裝、編程調(diào)試、測試記錄、數(shù)據(jù)分析），根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論（如環(huán)境噪聲的大致范圍、傳感器的靈敏度等），培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力和邏輯思維能力。 了解并學(xué)會使用智能終端開展實(shí)踐學(xué)習(xí)活動 通過幾個學(xué)習(xí)活動讓學(xué)習(xí)開始掌握本節(jié)課的重點(diǎn)及難點(diǎn)
課堂練習(xí) 提出問題：“在使用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)踐的過程中，你遇到了哪些問題？是如何解決的？如何進(jìn)一步優(yōu)化我們制作的噪聲檢測裝置？”組織學(xué)生分組討論，鼓勵學(xué)生分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和解決問題的方法，如設(shè)備連接不穩(wěn)定可以檢查接口是否松動、程序運(yùn)行錯誤可以仔細(xì)檢查代碼語法等，引導(dǎo)學(xué)生思考如何提高檢測裝置的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性（如增加傳感器數(shù)量、優(yōu)化算法等），培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。每個小組推選一名代表發(fā)言，分享小組討論結(jié)果，其他小組可以進(jìn)行補(bǔ)充和提問，教師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和不斷探索的重要性，鼓勵學(xué)生在實(shí)踐中勇于創(chuàng)新。 通過活動，引導(dǎo)學(xué)生更全面的了解物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的相關(guān)知識 進(jìn)一步拓展本節(jié)課的學(xué)習(xí)知識
課堂小結(jié) 1.與學(xué)生一起回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，包括智能終端應(yīng)用軟件檢測環(huán)境數(shù)據(jù)的方法、常見傳感器產(chǎn)品的使用、物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備制作噪聲檢測裝置的過程，強(qiáng)調(diào)不同檢測方式的特點(diǎn)和優(yōu)勢，以及在實(shí)踐過程中培養(yǎng)的各種能力。2.提問學(xué)生：“通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你對傳感器在環(huán)境數(shù)據(jù)感知方面的應(yīng)用有了哪些新的認(rèn)識？在實(shí)踐操作中你最大的收獲是什么？”引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)自己的學(xué)習(xí)收獲，加深對知識的理解和應(yīng)用能力，同時培養(yǎng)學(xué)生對信息科技實(shí)踐的熱愛和對環(huán)境問題的關(guān)注。 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)自己本節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲 對本節(jié)課的學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)
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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