中小学教育资源及组卷应用平台 超声波传感器 教学设计 课题 超声波传感器 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级 教材分析 本教材以生活中的万物互联为背景，通过设计自动感应风扇项目，引导学生学习电机、继电器和超声波传感器的相关知识。教学内容从项目情境出发，逐步深入，通过模块拆解和脚本搭建，让学生掌握超声波传感器控制风扇的方法。整个教学过程注重实践操作，旨在培养学生的创新思维和解决问题的能力，同时提高学生的信息技术素养。 学习目标 信息意识：学生能够认识到信息技术在日常生活中的广泛应用，如通过超声波传感器实现智能家居的自动化控制。培养学生观察生活中信息科技应用的敏锐度，理解技术如何改善生活质量并减少资源浪费。计算思维：学生通过编程和模块拆解，学会将复杂问题分解为更小的、可管理的部分，如将风扇自动控制系统分解为超声波测距和继电器控制两个模块。培养逻辑推理和问题解决能力，能够根据超声波传感器获取的数据，设计并实现自动开关风扇的逻辑。数字化学习与创新：学生掌握使用编程语言和工具（如microbit）进行数字化创作的能力，通过实践学习超声波传感器和继电器的使用方法。鼓励创新思维，尝试在原有基础上改进或创新设计，如优化风扇控制逻辑，提高系统响应速度或增加其他功能。信息社会责任：学生理解信息技术应用对环境和社会的影响，如通过自动感应风扇减少电能消耗，体现对可持续发展的贡献。培养在信息技术使用过程中遵守法律和道德规范的意识，确保技术应用合法、安全、有益于社会。 重点 通过学习,了解温湿度传感器的工作原理及使用。 难点 认识串口打印的可视化显示；掌握通过程序使传感器获取环境温湿度的方法。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 展示情境：播放一段视频或展示一些图片，展示市场上常见的电风扇及其使用场景，特别是手动控制的电风扇在无人使用时仍持续运转的情景。提出问题：引导学生思考如何设计一个能够自动感应人靠近并开启，人离开则自动关闭的电风扇装置，以减少电能浪费。引入课题：明确本节课的主题———利用超声波传感器控制风扇，并简要介绍超声波传感器在智能家居中的应用。 观看视频或图片，思考教师提出的问题。尝试提出自己的初步想法或解决方案。 通过情境展示和问题提出，激发学生的学习兴趣和好奇心。引导学生关注实际问题，培养解决问题的能力。 讲授新课 环节一：电机与继电器介绍教师活动：展示实物：展示电机和继电器的实物，并简要介绍它们的基本结构和功能。讲解原理：通过PPT或板书，详细讲解电机的工作原理（如直流电机、交流电机等）和继电器的控制原理。演示操作：演示如何连接电机和继电器，以及如何通过控制继电器来开启或关闭电机。环节二：超声波传感器工作原理及使用教师活动：展示传感器：展示超声波传感器的实物，并介绍其基本结构和功能。讲解原理：通过PPT或板书，详细讲解超声波传感器的工作原理（如发射超声波、接收反射波、计算距离等）。演示编程：在编程环境中演示如何连接超声波传感器，并编写代码来读取传感器与前方物体之间的距离。python复制代码# 示例代码：读取超声波传感器距离 from microbit import * import urm10 # 假设urm10是超声波传感器的库 while True: Dist = urm10.read(0, 1) # 读取传感器距离 display.scroll(str(Dist)) # 在显示屏上显示距离 sleep(1000) # 延时1秒环节三：利用超声波传感器控制风扇教师活动：讲解思路：介绍如何利用超声波传感器读取的距离来控制风扇的开启和关闭。演示脚本搭建：在编程环境中演示如何搭建完整的脚本，包括超声波传感器读取距离、判断距离是否小于设定阈值、控制继电器开关风扇等步骤。python复制代码# 示例代码：利用超 ... ...
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