粤高教版本科目九年级第一章第四课时教学设计 课题 检测人体心率情况 单元 第一单元 学科 信息技术 年级 九年级 学习 目标 知识目标： （1）掌握心率和心率传感器的概念和原理； （2）了解健康的生活方式。 能力目标： （1）培养学生动手操作的能力； （2）利用传感器检测心率情况的能力。 （3）分析心率变化情况的能力。 情感目标： 从调试传感器的过程中感受信息技术的魅力，养成主动学习、积极探索和熟练使用信息技术、参与信息活动的态度，为学生终身学习奠定基础。 重点 调试心率传感器，正确检测心率情况。 难点 安装与使用库文件，掌握Arduino IDE的使用流程。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 同学们，你们听说过心率传感器吗？在日常生活中，你们见到过哪些传感器呢？ 心率传感器对于预防疾病有什么作用呢？ 本节课我们将通过实验探究传感器的原理及其应用，学习如何探究人体心率，成为关爱自己和他人的健康使者。 学生通过回想生活中所见过的传感器，和他人进行讨论交流，并举手回答自己理解的传感器工作过程。 从实际出发，让学生对传感器的陌生感降低，加快本节课的引入。 讲授新课 活动一：探究新知 同学们，刚刚的讨论非常地激烈，大家对日常生活中所接触的传感器都有了简单的认识吗？现在请大家同桌二人一组，互相尝试为对方把脉，感受一下我们脉搏跳动的情况。 通过刚刚的小互动，我们感受到了人体脉搏跳动的变化，那么，这与我们今天要探究的人体心率情况有什么联系呢？首先，我们先来理解一下心率的概念。心率异常变化会对人体造成什么危害呢？在实验开始之前，我想提问一下同学们，你们了解平时我们如何才能及时关注到心率变化，并尽早进行相应的治疗呢？请大家思考一下。 活动二：项目分析 本节课我们将通过实验的方式，利用心率传感器来检测我们人体心率，从中分析不同性别的人的心率特点。 那么做实验前我们需要先做些什么呢？ 没错，首先我们需要整理一下实验的思路，由于当代科技的发展，我们已经实现了信息技术与科学器具的衔接使用，今天我们将利用Arduino平台连接心率传感器，通过在程序中调用库文件，从心率传感器获得检测对象的心率数据。 为了实现我们的实验思路，在实验前我们需要准备好相应的实验器材。（教师通过PPT展示器材清单）我们仍需要同桌两人为一组，互相协作，来学习如何操作心率传感器给对方检测心率。 请大家打开课本P27，我们一起来看一下书上的“图1-4-1”，这就是我们常见的心率传感器。 探究一：心率传感器的应用 一、光学心率传感器的工作原理 不少业内人士都认为未来可穿戴智能手表、手环需要向着更加专业化和细分化的应用领域发展，其中针对运动人群和健康监测就是两个很好的方向。血液中血细胞的浓度会随着心脏的跳动而变化，光学心率传感器的主要原理是将光线照射到人类的皮肤中，观测血液颜色的变化，从而利用光电传感器将这种变化转为电信号，一般将此种技术命名为光电容积脉搏波描记法测心率技术，简称PPG。 二、光学心率传感器的性能 相比于其他各种心率检测方式，其主要监测原理和过程独树一帜，其主要特点是设备体积小、监测精读高、可靠性较高、可移动性强，这些特点刚好和可穿戴设备的功能需求契合，所以光学心率传感器逐渐在可穿戴设备心率检测方面占据了主导地位。在国内外的主要研究中，光学心率传感器的性能都有不俗的表现。实验者对APPLEWATCH的光学心率传感器进行研究时，据大量的实验数据显示，和普通心率检测器相比，可穿戴设备中的心率传感器在跑步的起步阶段和结束阶段的准确率较高，这个阶段往往是用户心率波动幅度最大的时 间段，其误差大概在7%左右，且数据的波动和真实心率波动情况类似。而在跑步的匀速段中，其准确率更 ... ...
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