資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第5.3課《戶外活動與睡眠監控模型》教學設計
課題 戶外活動與睡眠監控模型 單元 第五單元 學科 信息科技 年級 六年級
核心素養目標 信息意識：了解光線傳感器和加速度傳感器的基本原理，能夠識別其在日常生活中的應用，培養對信息技術的敏感度。計算思維：通過編寫和上傳程序，體驗如何利用傳感器數據進行分析和判斷，提高解決實際問題的能力。數字化學習與創新：運用傳感器技術設計簡單的模型，如戶外活動監控器和睡眠記錄儀，激發創新思維和動手能力。信息社會責任：認識到物聯網技術帶來的便利與隱私風險，培養在使用信息技術時的安全意識和責任感。
教學重點 學習通過傳感器技術來監測日?；顒?，并動手設計簡單的應用模型。
教學難點 理解傳感器數據的分析與應用，以及如何有效編寫和上傳程序。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 第5.3課 戶外活動與睡眠監控模型充足的戶外活動和睡眠時間對視力健康有益。自然光照有利于眼睛的健康發育，充足的睡眠能讓眼睛得到充分的休息。根據國家相關要求，小學生每天要保證2小時以上戶外活動時間和不少于10小時睡眠時間。設計制作戶外活動與睡眠監控器模型，幫助我們達到這一標準，保護視力健康。想一想：為什么戶外活動時間的估算重要？通過估算戶外活動時間，我們可以調整生活方式，增加戶外活動，有助于身心健康，避免長時間待在室內可能帶來的健康問題。思考：什么是物聯網，簡單說一個應用？物聯網是指通過網絡將各種設備連接在一起，使它們能夠相互“交流”和控制。例如，在智能家居系統中，你可以用手機遠程控制家里的燈光、空調等電器，讓生活更方便和智能化。借助光線傳感器，我們可以測量環境光強度的變化，通過設定的閾值判斷人在室內或戶外，并據此調整每日安排，促進健康生活。借助光線傳感器，我們可以測量環境光強度的變化，通過設定的閾值判斷人在室內或戶外，并據此調整每日安排，促進健康生活。智能手環利用內置傳感器檢測身體活動和生理數據，提供健康建議和睡眠分析，成為我們日常健康管理的助手。《智能手環如何監測睡眠》 課程新知導入完成思考題。觀看教學視頻。 幫助學生了解戶外活動與睡眠監控模型。通過問題導入引發學生思考。通過視頻吸引學生的注意力。
講授新課 新知講解：一、估算戶外活動時間估算戶外活動時間戶外光線強度隨天氣和時間變化，室內光線強度根據照明條件不同也存在一定差異。一般而言，戶外光線強度比室內光線強度更大。實際體驗測試光線強度1.測量室內和戶外的光線強度，記錄測量結果。2.將不同環境下的光強度值記錄在下表中。通過記錄一個人白天所處環境光強度變化，可以大致分析他處于室內或戶外的時間長度。分析戶外活動時間通過記錄一個人白天所處環境光強度變化，可以大致分析他處于室內或戶外的時間長度。根據上圖數據，假如以光強度600作為閾值，當光強度>600時，判斷為在戶外;當光強度≤600時，判斷為在室內。這樣可以估算出從上午8點到下午6點，此人主要在戶外活動，在室內時間大約為2小時。根據這個原理我們可以制作戶外運動監控器，記錄戶外活動時間，提醒我們多進行戶外活動。設計制作戶外活動監控器模型實驗目的：設計制作戶外活動監控器模型，體驗其控制過程的實現，實驗設計：通過光線傳感器測環境光強度，估算累計室外活動時長，及時顯示時長并通過 LED 燈來反饋提醒。實驗準備：主控板、編程計算機、移動電源。實驗過程：1、編寫程序。實驗過程：2、上傳程序。將主控板插上電源，在戶外進行測試，觀察測試結果。二、使用加速度傳感器記錄睡眠狀況估算戶外活動時間睡覺時，人的身體活動減少，呼吸減緩，腦電波也會發生變化。要準確判斷人是否處于睡眠狀態非常復雜。我們可以通過監測身體活動狀況來大致分析人的睡眠狀況。目前許多具有記錄睡眠狀況功能的智能手環，主要也是以感測身體移動來實現該功能的。三軸加速度傳感器能感知物體運動狀態變化。當物體發生移動或翻轉時，三軸加速度傳感器的讀數值會發生變化。如果在睡覺時佩戴三軸加速度傳感器，就能探測到身體的移動變化，從而記錄分析睡眠狀況，實際體驗使用三軸加速度傳感器記錄不同運動狀態下，三軸加速度傳感器的強度值及變化。練習提升：1.檢測運動狀態可以使用傳感器 光線傳感器2.參考戶外活動監控器模型和三軸加速度傳感器原理，嘗試設計制作睡眠記錄儀模型。開拓視野：如何提高睡眠質量高質量的睡眠有利于青少年的健康。提高睡眠質量要注意做到以下幾點。1.形成規律的作息時間：每天盡量在同一時間入睡和起床。2.創造安靜的睡眠環境：保持安靜，避免噪聲干擾，關掉電視、電腦和手機等電子設備。3.適當運動：適當的運動可以幫助消耗多余的能量，有助于提高睡眠質量。4.控制飲食：在睡覺前避免大量進食和飲水。5.尋求幫助：如果存在嚴重睡眠障礙，建議及時告訴老師和家長，尋求醫生或專業人士幫助。拓展延伸：物聯網（IoT）基礎概念介紹：物聯網是指通過互聯網把各種物品連接起來，讓它們互相“交流”。智能冰箱：比如，你家的冰箱可以通過網絡告訴你里面有什么食物需要補充。城市交通管理：許多城市使用物聯網技術來管理交通信號，讓交通更順暢。智能家居：我們可以用手機來控制家里的燈光和溫度，這就是物聯網的功勞。隱私保護：物聯網讓我們的生活更方便，但也需要注意保護我們的隱私。未來發展：未來，物聯網有可能讓更多的機器和工具變得“聰明”和互聯。單元回顧與評價：單元回顧評價交流1.同學之間相互交流，分享各自的收獲在學習了這些內容后，我對科技在我們日常生活中的應用有了更深的理解。我學會了如何使用護眼燈來調整色溫和亮度，從而保護視力。同時，搭建的坐姿監控器能幫助我保持正確的坐姿，避免長時間不良姿勢對健康的影響。此外，通過戶外活動和睡眠監控模型，我了解到如何利用傳感器技術記錄活動時間和睡眠質量，幫助我更好地管理健康。這些知識讓我對科技的作用和重要性有了新的認識，希望能在生活中更好地運用這些技能。 了解估算戶外活動時間的方法。掌握使用加速度傳感器記錄睡眠狀況的方法。完成練習題。了解提高睡眠質量高質量的睡眠為什么有利于青少年的健康。了解物聯網的基礎知識。回顧單元內容。 幫助了解本課需要學習的基本知識點。幫助學生理解加速度傳感器的基本原理，掌握應用加速度傳感器所需的基本知識。鞏固所學知識。幫助學生了解睡眠質量與環境的關系。引導學生了解物聯網的基本概念，擴展學生的知識點。幫助學生本單元的內容。
課堂小結 護眼燈的色溫與亮度控制1.進行新知引入2.使用加速度傳感器記錄睡眠狀況3.嘗試設計制作睡眠記錄儀模型4.完成課堂練習5.進行知識拓展 總結回顧 對本節課內容進行總結概括。
課后作業 請編寫一個程序，使LED燈在周圍光線變暗時自動亮起。如何利用加速度傳感器優化睡眠質量的監控？請描述一個簡單的應用場景。完成PPT頁的練習題。 布置作業 拓展學生的學習能力
課堂板書 觀看板書 強調教學重點內容。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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