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应用。教学内容从项目情境出发，逐步深入项目准备和实施，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。教材注重实践操作，旨在培养学生的动手能力和创新思维，同时提高学生对信息技术在生活中的应用意识。 学习目标 信息意识：学生将能够识别并理解超声波传感器在日常生活中的潜在应用，特别是在自动化控制方面的作用。培养学生关注信息技术如何改变和优化日常生活的意识。计算思维：通过拆解和组合超声波传感器、继电器和电机等模块，学生将学会逻辑思考和问题解决的方法。学生将能够利用编程知识，将实际情境转化为计算机可理解的指令，实现自动化控制。数字化学习与创新：学生将掌握利用编程语言和工具进行项目设计的能力，如使用microbit等编程平台进行超声波传感器的读取和控制。鼓励学生通过实践操作，不断尝试和创新，以实现更智能、更高效的自动化控制方案。信息社会责任：学生将了解并意识到，在设计和应用信息技术时，需要考虑其对环境、能源和社会的影响。培养学生利用信息技术减少能源消耗、提高资源利用率的责任感，推动可持续发展。 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 展示生活中常见的电风扇，提问：“大家有没有想过，如果电风扇能够自动感应人的靠近而开启，人离开后自动关闭，会怎样呢？”引导学生思考电能浪费的问题，并引出超声波传感器在自动感应风扇中的应用。 聆听教师提问，思考并回答。激发对超声波传感器的好奇心和探索欲。 通过生活实例引入，拉近学生与科技的距离，激发学习兴趣。 讲授新课 环节一：项目情境与零件介绍（10分钟）教师活动：详细介绍项目情境，强调自动感应风扇设计的背景和意义。展示电机、继电器和超声波传感器的实物或图片，讲解它们的特点和功能。环节二：超声波模块与继电器模块的学习（15分钟）教师活动：演示超声波模块的工作原理，展示如何在编程界面选择连接接口并读取距离。提供代码示例（如原教学设计中的代码），并解释代码逻辑。接着介绍继电器模块的工作原理，展示如何通过控制继电器开关来控制风扇电机。提供继电器控制的代码示例，并解释代码逻辑。演示编程：在编程环境中，演示如何配置超声波传感器与控制板的连接接口，并编写代码来读取超声波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是一个模拟的超声波传感器库 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 sleep(1000) # 每隔1秒刷新一次环节三：脚本搭建与调试（5分钟）教师活动：引导学生根据流程图6-8，尝试搭建完整的脚本。提供必要的指导和帮助，鼓励学生自行调试脚本。演示编程：在编程环境中，演示如何编写代码来控制继电器的开关状态，从而控制风扇的转动和停止。python复制代码# 示例代码：控制继电器开关风扇 from microbit import * # 假设pin2连接了继电器 pin2.set_analog_period(0) # 设置pin2为数字输出模式 def turn_fan_on(): pin2.write_digital(1) # 打开继电器，风扇转动 def turn_fan_off(): pin2.write_digital(0) # 关闭继电器，风扇停止 # 示例：根据距离控制风扇 while True: Dist = urm10.read( ... ...
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