教科版2024-八年级上册信息科技 第三单元第1课 采集环境温度 教案+课件+同步练习

(课件网) 第三单元第一课 采集环境温度 从感知到守护 01 情境启程：植物守护召唤 第三单元第一课 采集环境温度 争做“植物守护神” 湖南某中学植物实验室里，不同植物对环境温度有着严苛要求。我们如何拥有“感知温度”的超能力，来保护这些珍贵的生命？ 谁是合格的“植物守护神”？ 实验室里，对温度敏感的植物状态不佳，而人工巡检总有滞后与盲区。 核心问题： 我们如何拥有“感知温度”的超能力，来保护这些植物？ 本课任务：亲手制作一个会显示的温度采集器，让技术持续守护生命！ 02 目标与原理探秘 本节课我们的目标 信息意识 认识温度数据价值与传感器作用。 计算思维 理解传感器原理与数据采集流程。 数字化学习与创新 动手制作一个会显示的温度采集器。 信息社会责任 树立合理使用技术、减少误差的责任感。 探索：机器的“感官” 温度采集器是一个用来采集环境温度数据的机器，是物联网的“眼睛”和“皮肤”。 感知层 (传感器) 网络层 (数据传输) 应用层 (数据处理) 物联网通过机器采集数据，实现万物互联。 能量加油站：认识DHT11 DHT11是一个集成化的数字温湿度传感器，就像一个功能完整的“感官”模块。 测温元件：核心部件，感知温度变化。 电阻式感湿元件：同步感知环境湿度。 单片机：处理数据并输出数字信号。 写一写：温度是如何被“感知”的？ 温度变化 (环境) 电阻值变化 (NTC热敏电阻) 电压变化 (电信号) 示数变化 (液晶屏) 核心原理： NTC热敏电阻 的特性是 温度升高，电阻下降 03 动手实战：打造会说话的温度计 合作探究：打造会“说话”的温度计 小组合作，完成硬件连接、程序编写、数据测试，让你们的温度计“开口说话”！ 硬件连接师 主程序员 测试员 记录员 第一步：硬件搭建 按照接线图，将DHT11传感器与主控板正确连接，搭建数据采集的物理通路。 思考题： 数据从传感器到屏幕，经过了哪些“关卡”？ 第二步：设计大脑———编程逻辑 请根据描述，补全算法流程图，将实际问题转化为计算思维。 开始 初始化 定义变量 显示变量 【循环开始】 延迟3000ms 读取传感器 更新变量 第二步：设计大脑———编程逻辑 请根据描述，补全算法流程图，将实际问题转化为计算思维。 开始 初始化 定义变量 显示变量 【循环开始】 延迟3000ms 读取传感器 更新变量 第三步：编写程序 将流程图转化为代码，让温度计“活”起来。 # 1. 初始化传感器 dht11 = DHT11(pin=Pin(2)) # 2. 定义变量 temp = 0 # 3. 显示初始值 display(temp) # 4. 循环读取与更新 while True: # 延迟3秒 sleep(3000) # 读取传感器数据 temp = dht11.temperature() # 更新显示 display(temp) 第四步：运行调试与数据记录 运行程序，观察数据，并如实记录。 时间/s 10 20 30 40 50 60 自然环境温度 ___ ___ ___ ___ ___ ___ 人为扇风温度 ___ ___ ___ ___ ___ ___ 04 数据洞察与责任反思 议一议：从数据中发现了什么？ 问题思考 哪种环境下温度波动更大？为什么？ 如果结果与预期不同，可能受哪些因素影响？ 我们的实验中存在哪些误差？ 能量加油站：误差 偶然误差：不可避免的微小波动。 系统误差：传感器精度导致。 人为误差：操作失误， 可以且应该避免 。 技术精度有限，但我们的责任心无限。 拓展：为何“舍近求远”？ 问题：很多开发板自带温度传感器，为什么我们还要用外接的DHT11？ 答案：开发板自带传感器主要用于监测 芯片自身温度 ，易受主板发热影响，测量 环境温度不准确 。DHT11专为 环境监测 设计， 精度更高 。 根据需求选择合适工具，是信息社会责任的体现。 本课总结 感知 DHT11 NTC 电阻变化 行动 连接 变量 循环 显示 思维 物联网 计算思维 误差分析教学教案设计 ... ...