中小学教育资源及组卷应用平台 第2.2课《丰富多样的传感器》教学设计 课题 物联网的智能感知 单元 第二单元 学科 信息技术 年级 八年级 核心素养目标 信息意识：能够让学生了解物联网感知层的传感器技术，涵盖消防喷淋、环境监测、设备数据采集等不同场景的应用形式。计算思维：能够分析不同传感器的工作原理差异，让学生理解 “信号感知 - 转换输出 - 数据采集” 的协作逻辑。数字化学习与创新：能够借助项目实施、实践活动（如传感器选择、温度监测实验）探索传感器应用，尝试设计其在生活中的创新监测场景。信息社会责任：能够认识到传感器技术对生活安全、环境监测效率的提升价值，理解其在多领域优化生活与工作的积极影响。 教学重点 理解传感器原理、类型及选型逻辑，掌握传感器与主控板连接、数据采集编程的实操方法。 教学难点 结合实际场景（如消防喷淋）精准选择传感器，熟练完成硬件连接与数据采集编程操作。 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2.2课 丰富多样的传感器学习目标1.通过查阅资料，了解传感器的类型和工作原理。2.通过分析传感器应用实例，学会根据实际情况选择传感器。3.能够连接传感器与主控板，并通过实验平台读取和显示数据。新知导入欢欢：博士爷爷，在自动消防喷淋系统中我们可以选择哪种传感器来监测火灾的发生呢 这些设备又是如何工作的呢 博士爷爷：这需要深入探讨传感器的工作原理和功能，传感器就像我们的眼睛和耳朵一样，能够感知周围环境的变化，并收集信息。（观看视频） 观看视频，思考消防喷淋系统传感器选型问题。 激发学生探究兴趣，自然引出传感器核心主题。 讲授新课 新知讲解：一、传感器的原理传感器是指能感受被测量信号并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。温度传感器通常利用对温度敏感的材料制造。当周围环境的温度升高时，温度传感器中敏感材料的电阻值会发生变化，这个变化的电阻值被转换成电信号，从而实现环境温度的感知。超声波传感器则利用了超声波的特性来进行距离测量。这类传感器发出超声波信号，并接收反射自目标物体的回声，根据发出和接收信号之间的时间差异来测定与目标物体的距离。 二、传感器的类型 传感器种类繁多，功能各异。传感器在物联网中扮演着“感官”的角色，使得物体能够具有类似人类的触觉、嗅觉味觉和听觉等感知能力。传感器有多种分类方法，这里介绍最常用的一种。根据被测物理量的不同，传感器可以分为位移、速度、温度、力矩、压力和加速度传感器等。这种分类方法揭示了每种传感器的特定用途，有助于用户根据实际需要选择合适的传感器类型欢欢：原来我们生活中有这么多的传感器，要搭建消防自动喷淋系统，我应该如何选择呢 博士爷爷：我们可以根据火灾发生时的特点来选择传感器。欢欢：我知道啦，火灾发生时温度会升高，会产生烟雾和火焰。三、传感器的选择在物联网的应用中，我们要根据实际需求和应用场景来选择和使用传感器。为了实现准确且响应迅速的体温检测，我们可以选用高精度的红外温度传感器。检测实验室或居室的空气温度和湿度通常采用数字温湿度传感器，这些设备能够连续且准确地提供环境数据。对于液体介质温度的监测，则需要使用专门设计的液体温度传感器，它不仅具备防水能力，还能抵抗液体腐蚀，确保长期稳定运行。通过细致地选择适合的传感器，我们可以在各种环境下实现精准的数据收集和监测。物联网应用中还可能用到其他类型的传感器，比如压力传感器、速度传感器、噪声传感器等，以获取我们所需的数据。每种传感器的选择都应基于性能参数可靠性、成本以及与系统的兼容性。随着传感技术的不断发展、物联网应用领域的不断增加，未来将有更多的传感器被开 ... ...
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