資源簡介

《傳感器的應用——智能生活》教學設計
【教學目標】
知識與技能：
知道光控、觸摸、傾斜、接近等傳感器；
了解各傳感器的使用方法；
能夠正確使用這些傳感器設計智能用品；
過程與方法：
根據主控板的邏輯運算規律，參考實際應用案例，設計并制作一件具有一定實用價值，能在生活中使用的智能用品，通過設計制作掌握各種傳感器的應用，解決生活中的實際問題；
情感態度價值觀：
培養發現問題解決問題的能力，勇于探究和創新的科學精神，將創新理念生活化、實踐化等核心素養。
【教學重點】
學會利用傳感器改進生活，學以致用
【教學難點】
智能用品的合理設計
【教學模式】
STEAM做中學參與體驗模式
【教學過程】
教學環節
學生活動
教師活動
設計意圖
課題引入
總結上節課的體驗過程，概括主控板和傳感器連接的注意事項。
回顧上節課內容；
以學生作品為例，展示傳感器的應用、設計的藝術性及實用性。
一方面加深對傳感器及其使用方法的認識，另一方面，情景創設引入，激發興趣，啟發思路。
項目主題和任務要求
解讀項目主題。
布置項目設計任務，引導學生解讀項目主題。
明確本項目內容和要求，以任務驅動的方式激發學習的積極性。
討論生活中常見的智能用品有哪些？生活中存在哪些問題？哪些問題可以利用現有傳感器來解決？并進行交流，明確設計方向。
引導學生有效地進行所要完成項目的設計，明確項目設計方向。
本節課重點是傳感器在生活中的應用，始終強調源于生活，歸于生活，才能更好地培養發現問題、解決問題及理論應用的能力。
項目設計
根據任務要求、所提供的材料和工具，討論項目設計方案。
提供學生較多的工具和材料進行選擇，并引導學生根據實際情況，設計合理的項目方案。
材料的選擇和工具的正確使用是勞技課程中的基本技術要求，學會利用現有條件有效完成任務也是技術能力的培養。
小組成員交流并選定合理有效的設計方案，明確各成員分工，完成方案設計。
教師巡視并適當個別指導，組織學生交流設計方案，各組存在的問題，及可參考借鑒的方法。
學生的思維往往會天馬行空，奇思妙想，但是最后還是要落實到實踐的可行性、方便性、有效性。既可以設計最佳的項目，又要學會因地制宜，就地取材。
項目設計展示交流
交流和點評各小組的設計項目，對比項目書完成質量。
展示各組項目書，選取2-3個代表性項目進行交流，引導學生開拓思路。
通過交流展示和評價，讓學生之間相互取長補短，可以促進學生之間更快的進步。
課堂小結及課后思考
注重技術素養的養成。
提出課后思考問題。
良好的素養，需要在學習過程中潛移默化慢慢形成。注重自身素養的培養，留心觀察生活，才能更好地將創新理念生活化、實踐化。
【教學設計思路】
《Maker Studio》專項課程的開設，是以主題項目的形式分段學習，包括入門體驗課程、認識學習課程、實踐項目課程和創新課程。即課程結構可分為4個層次：第一層是動手體驗，第二層是認識學習，第三層是實踐，第四層是創新。動手體驗是指讓學生先不學習理論知識，而是先學習簡單的上手技能，一方面是讓學生體驗創客文化和動手制作，一方面簡單的造物體驗能夠迅速獲得成就感，激發進一步學習的積極性。認識學習是在科學的理論和知識指導下進行有價值的創造活動。學習傳感器的原理，電子電路基礎和邏輯代數的原理，從而可以將動手的范圍進一步擴大。實踐環節是學以致用，把學到的知識拿到實踐的操場上進行檢驗。在這部分，可以通過相對簡單的項目，例如有限的改造某種套件或者命題的設計項目，來實踐更復雜的知識。在必要的知識儲備和動手能力的基礎上進行創新，引導學生學會更快地獲取知識的方法，對于已有信息和知識的重新構建和應用的創新思維，在這個基礎上，結合自己的靈感和想法，再去進行創新活動。課程以小組和個人形式進行評價，內容包括：創意度、創意可行性、動手能力、解決問題能力、團隊合作能力、責任感提升、主題報告能力等；課程成果以實物、活動照片和視頻等方式呈現，經過作品展示及情景演繹進行交流提升。
本節課是《傳感器應用項目設計——智能生活》的第2課時，屬于課程設置中的實踐環節。本項目共安排2次專項課4課時完成，在第1課時，主要體驗“錦囊”中各傳感器模塊的使用方法，主控板在與傳感器連接時的邏輯運算規律，總結連接時的注意事項；第2課時，主要進行項目討論、設計、交流、確立；第3課時，完成項目作品基本框架的制作；第4課時對作品功能進行測試、改進，外部藝術裝飾，交流展示，問題總結反思等。
在設計參與式主題活動時，本節課注重興趣激發，讓每個學生充分表達他們的設想，并且有選擇性的進行對比分析，以此來學會綜合運用知識和經驗進行簡單的設計和制作，提高發現問題、解決簡單實際問題的能力。引導學生在求知欲和好奇心的驅動下積極思考、追求探索，感受創造和實踐的樂趣。在整個項目的研究過程中，學生要學習利用信息技術高效、準確地查找資料，學會發現問題，分析問題，學習分工合作高效解決問題，與他人展示、交流研究成果等等。這不僅符合中國學生發展核心素養的基本要求，也體現了我校“激發學生潛能，促進自主發展”行動綱要總則的指導思想，在課堂上最大程度的發現、喚醒和幫助，發展學生個性，發揮學生特長。充分讓學生在課堂上體驗學習中自己點滴進步的快樂，與同伴合作分享的快樂。在寓教于樂中培養學生的創新素養和創客精神。
【課前導學】
1.主控板有兩個四孔插口，左邊接輸入模塊，右邊接輸出模塊，其功能是進行邏輯運算。
開關撥動到中間（Not）時，主控板相當于一個非門，進行的邏輯運算為：左邊插口上連接的模塊，狀態為“1”時，右邊的插口便輸出“0”；左邊插口上連接的模塊，狀態為“0”時，右邊的插口便輸出“1”；
開關撥動到右邊（And）時，主控板相當于一個與門，進行的邏輯運算為：左邊插口上連接的模塊，狀態為“1”時，右邊的插口便輸出“1”；左邊插口上連接的模塊，狀態為“0”時，右邊的插口便輸出“0”。
此處要強調的是：開關撥動到與門并且左邊插口插接分叉線時，只有當左邊分叉線上連接的兩個模塊，狀態都為“1”時，右邊的插口才輸出“1”，否則輸出“0”。
2.模塊狀態說明：
輸入模塊狀態說明：
觸摸開關：有觸摸時狀態為1，無觸摸時狀態為0；
接近開關：有物體接近時狀態為1，無物體接近時狀態為0；
傾斜開關：有傾斜時狀態為1，無傾斜時狀態為0；
光控開關：有光線時狀態為1，無光線時狀態為0；
輸出模塊狀態說明：
七彩燈珠：點亮時狀態為1，熄滅時狀態為0；
直流電機：轉動時狀態為1，靜止時狀態為0；
3）蜂鳴器：鳴叫時狀態為1，安靜時狀態為0；

展開更多......

收起↑