第3单元第1课 《节能教室照明与条件控制》教案【湘科版】《信息科技》 六年级上册

中小学教育资源及组卷应用平台 第3.1课《节能教室照明与条件控制》教学设计 课题 节能教室照明与条件控制 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 六年级 核心素养目标 信息意识：认识到光线传感器是感知环境信息的重要工具，理解条件控制和逻辑运算在控制中的应用。计算思维：将 “光线变化→传感器检测→控制执行” 的过程拆解为光信号转换、电信号处理、执行器响应，通过编程实现控制逻辑。数字化学习与创新：运用传感器模块、编程工具设计光线控制项目，探索不同参数设置对控制效果的影响，创造性解决实际问题。信息社会责任：体验编程实现反馈闭环控制，理解技术对节约能源、环保的意义，遵守电子设备使用规范。 教学重点 了解光线传感器的基本原理和功能和具体应用。 教学难点 能够模拟设计光线控制系统模型，进行具体实践。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第3.1课 节能教室照明与条件控制1、单元学习目标（1）了解光线、声音和温度传感器的基本原理。（2）初步理解条件控制和逻辑运算在控制中的应用。（3）体验编程实现反馈闭环控制。根据科学观测数据，近年来全球气候变暖不断加剧，引发更多的高温热浪和洪水等极端天气事件，导致冰川融化和陆地荒漠化等现象，影响地球生态的稳定性。习近平总书记指出:“应对气候变化是全人类的共同事业。”节约能源是减少温室气体排放的关键，可以有效缓解全球气候变暖。如何利用技术手段和系统控制来节约用电，建设绿色节能型校园 让我们一起开动脑筋，请计算机来担任节约能源管理员。2、观看视频。3、活动背景：校园照明系统十分重要。教室内安装明亮的节能灯，可以在夜晚或光线不足的情况下提供必要的照明，保证正常的学习。然而，照明也需要大量电能。在光线充足的条件下，或者在放学后、节假日期间，都需要及时关闭电灯，节约电能。如何利用控制系统，在保证必要照明的基础上实现节约电能呢 4、活动目标1.了解光线传感器的基本原理和功能。2.理解通过光线变化实现控制的原理。3.体验通过光线变化控制照明的基本过程。 学习本单元学习目标。课程新知导入。 帮助学生明确本单元学习任务。帮助学生初步理解本课研究内容。 讲授新课 新知讲解：一、了解光线传感器在生活中，光线暗开灯，光线亮关灯。人可以通过眼睛观察光线变化来开灯或关灯。如果要让控制系统实现这一过程，必须有像人眼一样可以感知光线变化的传感器，来获取光线变化的信息。光线传感器是根据光电效应的原理来感知光线强弱变化的。所谓光电效应，就是指某些特殊的物质在吸收了光线后能够将光能转换为电能的现象。信息链接生活中传感器应用广泛，种类繁多。物理传感器是检测物理量变化的传感器，常见例子有：光线传感器（检测光强度）、温度传感器（检测温度高低）、压力传感器（检测压力大小）、位移传感器（检测物体位置变化）、加速度传感器（检测运动加速度）。化学传感器则用于检测化学物质相关特性，例子包括：气体传感器（检测特定气体浓度，如瓦斯传感器）、湿度传感器（检测空气中水汽含量）、pH 传感器（检测溶液酸碱度）、离子传感器（检测溶液中特定离子浓度）、生物传感器。探究实践1.实验目的：熟悉光线传感器的使用。2.实验设计：按A键，读取光线传感器数值，显示在显示屏上。在不同光线条件下记录光线传感器输出的数值。3.实验准备：主控板、编程计算机。4.实验过程(1)编写程序。(2)运行程序，移动主控板位置，记录不同环境下的光强度值。序号光线条件光强度值1完全遮盖传感器02教室中间位置1503打开教室照明灯3004靠近窗口的自然光2000信息链接每天自然光强度会随着太阳的位置或天气的变换而改变。可以通过跟踪采集每天的光强度的变化数据，为实现光控灯功能提供参考依据。二 ... ...