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(共42張PPT)
第5單元 第3課
戶外活動(dòng)與睡眠監(jiān)控模型
（湘科2024版）六年級(jí)
下
1
核心素養(yǎng)目標(biāo)
3
活動(dòng)目標(biāo)
5
練習(xí)提升
7
活動(dòng)日志
2
新知導(dǎo)入
4
新知講解
6
拓展延伸
單元回顧與評(píng)價(jià)
8
01
核心素養(yǎng)目標(biāo)
信息意識(shí)
計(jì)算思維
數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新
信息社會(huì)責(zé)任
認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的便利與隱私風(fēng)險(xiǎn)，培養(yǎng)在使用信息技術(shù)時(shí)的安全意識(shí)和責(zé)任感。
運(yùn)用傳感器技術(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的模型，如戶外活動(dòng)監(jiān)控器和睡眠記錄儀，激發(fā)創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。
通過(guò)編寫和上傳程序，體驗(yàn)如何利用傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷，提高解決實(shí)際問題的能力。
了解光線傳感器和加速度傳感器的基本原理，能夠識(shí)別其在日常生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)對(duì)信息技術(shù)的敏感度。
02
新知導(dǎo)入
在我看來(lái)，計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)依靠傳感器來(lái)接收外界的信息。就像我們的眼睛和耳朵一樣，傳感器可以感知光、聲音、溫度、壓力等各種物理量，并將這些信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。例如，攝像頭就是一種圖像傳感器，它可以將外界的圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，讓計(jì)算機(jī)能夠處理和分析。編碼就像是一個(gè)神秘的密碼世界。它雖然看不見摸不著，卻在計(jì)算機(jī)的世界里起著非常重要的作用。
充足的戶外活動(dòng)和睡眠時(shí)間對(duì)視力健康有益。自然光照有利于眼睛的健康發(fā)育，充足的睡眠能讓眼睛得到充分的休息。根據(jù)國(guó)家相關(guān)要求，小學(xué)生每天要保證2小時(shí)以上戶外活動(dòng)時(shí)間和不少于10小時(shí)睡眠時(shí)間。設(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)與睡眠監(jiān)控器模型，幫助我們達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)視力健康。
02
新知導(dǎo)入
為什么戶外活動(dòng)時(shí)間的估算重要？
通過(guò)估算戶外活動(dòng)時(shí)間，我們可以調(diào)整生活方式，增加戶外活動(dòng)，有助于身心健康，避免長(zhǎng)時(shí)間待在室內(nèi)可能帶來(lái)的健康問題。
02
新知導(dǎo)入
思考
什么是物聯(lián)網(wǎng)，簡(jiǎn)單說(shuō)一個(gè)應(yīng)用？
在我看來(lái)，計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)依靠傳感器來(lái)接收外界的信息。就像我們的眼睛和耳朵一樣，傳感器可以感知光、聲音、溫度、壓力等各種物理量，并將這些信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。例如，攝像頭就是一種圖像傳感器，它可以將外界的圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，讓計(jì)算機(jī)能夠處理和分析。編碼就像是一個(gè)神秘的密碼世界。它雖然看不見摸不著，卻在計(jì)算機(jī)的世界里起著非常重要的作用。
物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將各種設(shè)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(tǒng)中，你可以用手機(jī)遠(yuǎn)程控制家里的燈光、空調(diào)等電器，讓生活更方便和智能化。
02
新知導(dǎo)入
在我看來(lái)，計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)依靠傳感器來(lái)接收外界的信息。就像我們的眼睛和耳朵一樣，傳感器可以感知光、聲音、溫度、壓力等各種物理量，并將這些信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。例如，攝像頭就是一種圖像傳感器，它可以將外界的圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，讓計(jì)算機(jī)能夠處理和分析。編碼就像是一個(gè)神秘的密碼世界。它雖然看不見摸不著，卻在計(jì)算機(jī)的世界里起著非常重要的作用。
借助光線傳感器，我們可以測(cè)量環(huán)境光強(qiáng)度的變化，通過(guò)設(shè)定的閾值判斷人在室內(nèi)或戶外，并據(jù)此調(diào)整每日安排，促進(jìn)健康生活。
智能手環(huán)利用內(nèi)置傳感器檢測(cè)身體活動(dòng)和生理數(shù)據(jù)，提供健康建議和睡眠分析，成為我們?nèi)粘＝】倒芾淼闹帧?br/>02
新知導(dǎo)入
03
活動(dòng)目標(biāo)
了解不同光線條件下光線強(qiáng)度的變化。
理解戶外活動(dòng)時(shí)間估算基本原理。
04
新知講解
一、估算戶外活動(dòng)時(shí)間
戶外光線強(qiáng)度隨天氣和時(shí)間變化，室內(nèi)光線強(qiáng)度根據(jù)照明條件不同也存在一定差異。一般而言，戶外光線強(qiáng)度比室內(nèi)光線強(qiáng)度更大。
估算戶外活動(dòng)時(shí)間
實(shí)踐體驗(yàn)
測(cè)試光線強(qiáng)度
1.測(cè)量室內(nèi)和戶外的光線強(qiáng)度，記錄測(cè)量結(jié)果。
04
新知講解
實(shí)踐體驗(yàn)
測(cè)試光線強(qiáng)度
2.將不同環(huán)境下的光強(qiáng)度值記錄在下表中。
04
新知講解
序號(hào) 光線條件 光強(qiáng)度值
1 室外晴天 100,000 lux
2 室外多云 10,000 - 25,000 lux
3 室外陰天 1,000 - 5,000 lux
4 室內(nèi)靠窗 500 - 2,000 lux
5 室內(nèi)不靠窗 100 - 500 lux
04
新知講解
通過(guò)記錄一個(gè)人白天所處環(huán)境光強(qiáng)度變化，可以大致分析他處于室內(nèi)或戶外的時(shí)間長(zhǎng)度。
分析戶外活動(dòng)時(shí)間
04
新知講解
根據(jù)上圖數(shù)據(jù)，假如以光強(qiáng)度600作為閾值，當(dāng)光強(qiáng)度>600時(shí)，判斷為在戶外；當(dāng)光強(qiáng)度≤600時(shí)，判斷為在室內(nèi)。這樣可以估算出從上午8點(diǎn)到下午6點(diǎn)，此人主要在戶外活動(dòng)，在室內(nèi)時(shí)間大約為2小時(shí)。
根據(jù)這個(gè)原理我們可以制作戶外運(yùn)動(dòng)監(jiān)控器，記錄戶外活動(dòng)時(shí)間，提醒我們多進(jìn)行戶外活動(dòng)。
實(shí)踐體驗(yàn)
設(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸O(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型，體驗(yàn)其控制過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。
04
新知講解
實(shí)踐體驗(yàn)
設(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：通過(guò)光線傳感器測(cè)環(huán)境光強(qiáng)度，估算累計(jì)室外活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)，及時(shí)顯示時(shí)長(zhǎng)并通過(guò) LED 燈來(lái)反饋提醒。
04
新知講解
實(shí)踐體驗(yàn)
設(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：通過(guò)光線傳感器測(cè)環(huán)境光強(qiáng)度，估算累計(jì)室外活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)，及時(shí)顯示時(shí)長(zhǎng)并通過(guò) LED 燈來(lái)反饋提醒。
04
新知講解
實(shí)踐體驗(yàn)
設(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：主控板、編程計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電源。
04
新知講解
實(shí)踐體驗(yàn)
設(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1、編寫程序。
04
新知講解
實(shí)踐體驗(yàn)
設(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：2、上傳程序。將主控板插上電源，在戶外進(jìn)行測(cè)試，觀察測(cè)試結(jié)果。
04
新知講解
04
新知講解
二、使用加速度傳感器記錄睡眠狀況
睡覺時(shí)，人的身體活動(dòng)減少，呼吸減緩，腦電波也會(huì)發(fā)生變化。要準(zhǔn)確判斷人是否處于睡眠狀態(tài)非常復(fù)雜。
估算戶外活動(dòng)時(shí)間
04
新知講解
我們可以通過(guò)監(jiān)測(cè)身體活動(dòng)狀況來(lái)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(huán)，主要也是以感測(cè)身體移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能的。
04
新知講解
三軸加速度傳感器能感知物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化。當(dāng)物體發(fā)生移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)時(shí)，三軸加速度傳感器的讀數(shù)值會(huì)發(fā)生變化。如果在睡覺時(shí)佩戴三軸加速度傳感器，就能探測(cè)到身體的移動(dòng)變化，從而記錄分析睡眠狀況，
實(shí)踐體驗(yàn)
使用三軸加速度傳感器
記錄不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，三軸加速度傳感器的強(qiáng)度值及變化。
04
新知講解
實(shí)踐體驗(yàn)
使用三軸加速度傳感器
記錄不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，三軸加速度傳感器的強(qiáng)度值及變化。
04
新知講解
主控板運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 三軸加速度傳感器強(qiáng)度值及變化
靜止平放 接近0變化，保持穩(wěn)定。
豎起 某一軸有顯著變化，其他軸變化較小。
垂直翻轉(zhuǎn) 某一軸從正值變?yōu)樨?fù)值或反之，變化較明顯。
水平旋轉(zhuǎn) 兩軸交替變化，顯示旋轉(zhuǎn)的周期性。
快速甩動(dòng) 三個(gè)軸都顯示大幅而快速的變化。
05
練習(xí)提升
1.檢測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以使用傳感器 光線傳感器
2.參考戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型和三軸加速度傳感器原理，嘗試設(shè)計(jì)制作睡眠記錄儀模型。
06
開拓視野
如何提高睡眠質(zhì)量高質(zhì)量的睡眠有利于青少年的健康。
提高睡眠質(zhì)量要注意做到以下幾點(diǎn)：
1.形成規(guī)律的作息時(shí)間：每天盡量在同一時(shí)間入睡和起床。
2.創(chuàng)造安靜的睡眠環(huán)境：保持安靜，避免噪聲干擾，關(guān)掉電視、電腦和手機(jī)等電子設(shè)備。
3.適當(dāng)運(yùn)動(dòng)：適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)可以幫助消耗多余的能量，有助于提高睡眠質(zhì)量。
4.控制飲食：在睡覺前避免大量進(jìn)食和飲水。
5.尋求幫助：如果存在嚴(yán)重睡眠障礙，建議及時(shí)告訴老師和家長(zhǎng)，尋求醫(yī)生或?qū)I(yè)人士幫助。
07
拓展延伸
物聯(lián)網(wǎng)（IoT）基礎(chǔ)
概念介紹：
物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把各種物品連接起來(lái)，讓它們互相“交流”。
智能冰箱：
比如，你家的冰箱可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)告訴你里面有什么食物需要補(bǔ)充。
07
拓展延伸
物聯(lián)網(wǎng)（IoT）基礎(chǔ)
城市交通管理：
許多城市使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)管理交通信號(hào)，讓交通更順暢。
智能家居：
我們可以用手機(jī)來(lái)控制家里的燈光和溫度，這就是物聯(lián)網(wǎng)的功勞。
07
拓展延伸
物聯(lián)網(wǎng)（IoT）基礎(chǔ)
隱私保護(hù)：
物聯(lián)網(wǎng)讓我們的生活更方便，但也需要注意保護(hù)我們的隱私。
未來(lái)發(fā)展：
未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)有可能讓更多的機(jī)器和工具變得“聰明”和互聯(lián)。
08
單元回顧與評(píng)價(jià)
單元回顧
08
單元回顧與評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)交流
1.同學(xué)之間相互交流，分享各自的收獲。
在學(xué)習(xí)了這些內(nèi)容后，我對(duì)科技在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用有了更深的理解。我學(xué)會(huì)了如何使用護(hù)眼燈來(lái)調(diào)整色溫和亮度，從而保護(hù)視力。同時(shí)，搭建的坐姿監(jiān)控器能幫助我保持正確的坐姿，避免長(zhǎng)時(shí)間不良姿勢(shì)對(duì)健康的影響。此外，通過(guò)戶外活動(dòng)和睡眠監(jiān)控模型，我了解到如何利用傳感器技術(shù)記錄活動(dòng)時(shí)間和睡眠質(zhì)量，幫助我更好地管理健康。這些知識(shí)讓我對(duì)科技的作用和重要性有了新的認(rèn)識(shí)，希望能在生活中更好地運(yùn)用這些技能。
08
單元回顧與評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)交流
2.評(píng)一評(píng)，畫一畫。(最高為5顆★)
評(píng)價(jià)內(nèi)容 自我評(píng)價(jià)
了解色溫及色溫設(shè)置方法
理解護(hù)眼燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)基本控制原理
了解超聲波傳感器基本原理
理解坐姿監(jiān)控器模型基本控制原理
了解不同條件下光線強(qiáng)度的變化
理解戶外活動(dòng)時(shí)間估算基本原理
08
單元回顧與評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)交流
2.評(píng)一評(píng)，畫一畫。(最高為5顆★)
學(xué)習(xí)表現(xiàn) 自我評(píng)價(jià) 同學(xué)評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià)
積極參與探究活動(dòng)和小組合作
能充分利用數(shù)字工具開展學(xué)習(xí)
能提出有創(chuàng)意的想法和觀點(diǎn)
主動(dòng)分享和展示學(xué)習(xí)成果
09
活動(dòng)日志
活動(dòng)日志 班級(jí)：XX 姓名：XX
活動(dòng)名稱 戶外活動(dòng)與睡眠監(jiān)控模型
活動(dòng)環(huán)節(jié) 1口 估算戶外活動(dòng)時(shí)間 2口 使用加速度傳感器記錄睡眠狀況（在對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)畫V）
活動(dòng)完成內(nèi)容 設(shè)計(jì)制作戶外活動(dòng)監(jiān)控器模型、學(xué)習(xí)三軸加速度傳感器
活動(dòng)完成度 口口口口口口口口口(100%)
活動(dòng)小結(jié) 問題與反思：語(yǔ)法錯(cuò)誤、編輯錯(cuò)誤。
改進(jìn)的方法：加強(qiáng)對(duì)三軸加速度傳感器的理解。
09
板書設(shè)計(jì)
護(hù)眼燈的色溫與亮度控制
1.進(jìn)行新知引入
2.使用加速度傳感器記錄睡眠狀況
3.嘗試設(shè)計(jì)制作睡眠記錄儀模型
4.完成課堂練習(xí)
5.進(jìn)行知識(shí)拓展
10
課后作業(yè)
01
請(qǐng)編寫一個(gè)程序，使LED燈在周圍光線變暗時(shí)自動(dòng)亮起。
10
課后作業(yè)
02
如何利用加速度傳感器優(yōu)化睡眠質(zhì)量的監(jiān)控？請(qǐng)描述一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)景。
10
課后作業(yè)
1、什么是護(hù)眼燈的基本功能？（ ）
保護(hù)眼睛 B. 增加噪音 C. 增加亮度 D. 改變顏色
2、護(hù)眼燈可以調(diào)整什么來(lái)保護(hù)眼睛？（ ）
A. 色溫和亮度 B. 溫度 C. 聲音 D. 濕度
3、自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈會(huì)根據(jù)什么來(lái)調(diào)整亮度？（ ）
A. 周圍光線 B. 溫度 C. 時(shí)間 D. 顏色
4、坐姿監(jiān)控器的作用是什么？（ ）
A. 讓我們坐得更舒服 B. 幫助我們保持正確的坐姿 C. 增加高度 D. 改變椅子顏色
5、超聲波傳感器能做什么？ （ ）
A. 監(jiān)測(cè)坐姿 B. 制造聲音 C. 提高音量 D. 增加氣味
A
A
A
B
A
10
課后作業(yè)
6、你覺得護(hù)眼燈為什么對(duì)我們很重要？
7、自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈可以根據(jù)房間溫度自動(dòng)調(diào)整亮度。（ ）
8、坐姿監(jiān)控器可以幫助我們保持正確的坐姿，預(yù)防不良姿勢(shì)。（ ）
9、加速度傳感器只能用于記錄戶外活動(dòng)，不能記錄睡眠狀況。（ ）
護(hù)眼燈對(duì)我們很重要，因?yàn)樗梢哉{(diào)整光線的亮度和色溫，幫助保護(hù)我們的眼睛，減少疲勞，特別是在我們做作業(yè)或閱讀的時(shí)候。
錯(cuò)
錯(cuò)
對(duì)
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