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。教学内容注重理论与实践结合，通过拆解模块、编写程序等步骤，逐步深入，使学生掌握超声波传感器的工作原理及使用，并学会利用编程控制风扇，实现了知识的综合运用与创新实践，培养了学生的科技创新能力。 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，理解超声波传感器等技术在实现智能家居、节能减排等方面的重要性。培养学生关注并思考如何利用信息技术解决实际问题，提高信息敏感度和信息应用能力。计算思维：通过学习超声波传感器的工作原理和编程控制风扇的方法，学生能够掌握基本的逻辑判断和条件分支结构。培养学生分析问题、抽象问题、设计算法和解决问题的能力，形成计算思维的习惯。数字化学习与创新：学生能够利用编程工具和超声波传感器等硬件进行实践操作，通过动手实验和编程实现自动感应风扇的设计。鼓励学生在实践中探索和创新，培养数字化学习和创新的能力，提高利用信息技术进行自主学习的能力。信息社会责任：学生应了解并遵守信息技术使用的道德规范和法律法规，确保在设计和使用自动感应风扇等智能设备时，尊重他人隐私和安全。培养学生关注信息社会的伦理问题，提高信息安全意识和责任感，促进信息技术的健康发展。 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 展示一段视频或图片，内容为市场上常见的电风扇，并询问学生：“大家有没有想过，如果风扇能够自动感应人的存在而开关，会怎样呢？”引导学生思考并讨论，提出自己的想法和疑问。介绍本课的学习目标，即设计一个自动感应风扇的装置，并引出超声波传感器这一关键元件。 观看视频或图片，认真聆听教师的问题。积极思考并讨论，提出自己的见解和疑问。明确本课的学习目标，做好学习准备。 通过实际问题的引入，激发学生的学习兴趣和好奇心。引导学生思考并讨论，培养学生的思维能力和表达能力。明确学习目标，为新课的讲授做好铺垫。 讲授新课 环节一：认识电机、舵机教师活动：展示电机和舵机的实物或图片，介绍它们的基本构造和工作原理。通过演示或视频，展示电机和舵机在实际应用中的效果。提问学生：“电机和舵机在自动感应风扇的装置中可能起到什么作用？”环节二：了解超声波传感器教师活动：展示超声波传感器的实物或图片，介绍其基本构造和工作原理。通过实验演示，展示超声波传感器如何探测物体的距离。提问学生：“超声波传感器在自动感应风扇的装置中可能起到什么作用？”环节三：编程实践教师活动：引导学生回顾前面学习的电机、舵机和超声波传感器的知识。展示编程界面和流程图6-8，介绍如何搭建完整的脚本以实现自动感应风扇的功能。示范编写超声波模块和继电器模块的代码，并解释代码的功能和逻辑。代码示例：超声波模块代码：python复制代码# -*- coding: utf-8 -*- from microbit import * import urm10 while True: Dist = urm10.read(0, 1) # 读取超声波传感器与前方物体之间的距离 display.scroll(str(Dist)) # 在显示屏上显示距离值（可选） if Dist < 50: # 假设距离小于50cm时开启风扇 pin2.write_digital(1) # 控制继电器打开风扇 else: pin2.write_digital(0) # 控制继电器关闭风扇 sleep(1000) # 延时1秒，避免频繁检测继电器模块代码（已在前面示例中提及，但为保持完整性再次列出）：python复制代码# - ... ...
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