2.4传感与控制-温度报警器教学设计-20232024学年浙教版高中信息技术必修2

2.4传感与控制温度报警器课程标准模块必修模块《信息系统与社会》使用教材浙江教育出版社必修2《信息系统与社会》单元名称传感与控制建议课时1课时一、教材分析本节内容选自浙江教育出版社高中信息技术必修2《信息系统与社会》中第二章第四节传感与控制。学生对于传感器的概念有所了解，但是没有具体完整的概念，通过硬件电路的连接，有助于学生认识传感器，锻炼动手能力，进一步理解传感与控制机制。教学内容设计让学生从生活实例中体验感受温度报警器的应用，并在合作探究中利用micro:bit设备控制计算机，通过python编写程序，鼓励学生自主研究，进而为本章项目式智能家居系统搭建奠定基础。二、学情分析授课对象为普通高中一年级学生。【知识基础】通过必修1的学习，学生已经具有一定的python编程基础，了解python语言中常用的语法语句。通过必修2第一章节的学习，学生对信息系统和信息系统的组成、功能等有了一定的认识。【认知能力】学生对新知识感兴趣接受能力比较快，但计算机水平有差距，水平高的学生和一般学生的认知能力、思维能力不同，所以课堂中注重通过学生互相交流学习，小组合作探究。【学习特点】本节课教师充分利用micro:bit设备套件和BXYPythonEditor，提供温度传感器、蜂鸣器和数字发光灯等实验部件，通过温度报警器的硬件搭建，程序编写开发的实践，进一步理解传感与控制机制，提高利用信息系统解决问题的能力。三、学习目标1、认识传感器2、掌握温度报警器的硬件连接3、通过Python程序编写，获取温度传感器信息4、连接温度报警装置。四、学习重点及难点1.学习重点（1）掌握温度报警器的硬件连接（2）通过Python程序编写，获取温度传感器信息2.学习难点体验基于micro:bit平台完成传感器采集信息，并通过逻辑设计完成控制的过程。五、开放性学习环境信息技术实验室，配置有安装BXYPythonEditor的计算机，提供micro:bit设备套件等实验部件，例如micro:bit主板、扩展板、温度传感器、蜂鸣器、发光灯等六、教学过程教学环节教学过程学生活动设计意图情景引入播放智能家居系统视频，让学生感受给人们提供的安全舒适的生活环境。沉浸式感受智能家居系统的作用。通过学生熟悉的电影片段，引发学生的兴趣和思考。前课回顾复习上节课学习的内容，回顾传感器相关的理论知识，引出课题：信息系统的传感与控制温度报警器。朗读知识点进行回顾复习理论，为后面的体验打基础。新课感知教师对micro:bit套盒硬件做简单介绍，让学生思考今天用什么部件来演示温度报警器工作原理？学生认识套件中的传感器，为后续学习做好铺垫。教师对学生未知领域的知识进行简单的介绍，为系统搭建做好准备。探究任务一：获取实时温度教师讲解温度传感器工作原理。演示micro:bit主控板、扩展板及温度传感器连接方法，结合教师讲解以及提供的学习任务单，完成电路连接第一步：主控板搭建。电路连接第二步：采集环境中的温度。学生以小组为单位完成温度传感器硬件的初步搭建。结合教师的讲解，并以提供的学习资料完成硬件的搭建，为使用温度传感器获取数据做好准备。探究任务二：连续探测实时温度教师演示使用“温度传感器”，利用BXYPythonEditor进行烧录程序的过程，同时演示温度传感器获取数据的代码。从单条数据过渡到连续探测温度，引出循环结构while语句。教师演示获取单条信息代码，学生完成连续实时监测。教师对学生未知领域的知识进行介绍，为温度报警器开发做准备。交流探讨发现学生操作过程中遇到程序语法的问题，指导学生互相纠错修改，分析问题出现的原因。对语法错误地程序进行指错修改，找出错误原因。通过发现问题解决问题，提高学生解决问题的能力。交流探讨教师引导学生思考测量的温度在生活中应用在哪些方面？通过大家手中的设备，如何提醒我温度的变化？引出后续报警装置。思考温度在生活中的应用？如何提醒我温度的变化？引导学生思考自主探究，为后续的报警装置的连接做好铺垫。探究三：连接温度报警装置1、结合分析，完成声音报警装置蜂鸣器的连接。引导学生思考开启或关闭的条件，完成逻辑控制条件的设计，引出if.....else....分支结构，补充完整学习包中的程序代码。2、完成发光灯的连接，引导学生组合应用两种部件，分析使用多分支结构if.....elif....语句。3、导入声音模块。结合分析，完成蜂鸣器的连接，补充完整程序代码的文件。结合分析，完成发光灯的连接以及代码的编写。学生演示程序代码编写的结果。完成声音模块代码编写。通过自主探究实践进一步体会蜂鸣器、发光灯和音乐件对系统中各要素的影响。完成简单的控制，进一步体验温度报警器装置。拓展任务结合自身的生活需求，你希望做一个什么场景的自动预警装置？根据今天学习的知识如何实现其功能？展示设计图纸，讲述设计的意图，分析实现方法，展示程序代码的结果。引导学生综合运用学习的知识，解决生活中的实际问题。课堂小结今天学习的温度报警器的知识重点，以及生活中传感器的应用案例。紧跟实事：二十大报告中科教兴国的战略，号召学生将美术特长与传感与控制技术结合起来，为国家建设贡献自己的一份力量。学生总结今天的学习收获。引导学生思考，为后续课程做好准备。课后作业1、结合自身的生活需求，设计自动预警装置？通过python编程实现其功能。2、完善小组设计的智能家居场景，组成完整的智能家居系统。教学板书设计1、认识传感器2、掌握温度报警器的硬件连接3、通过Python程序编写，获取温度传感器信息4、连接温度报警装置。2.4信息系统中的传感与控制温度报警器课后反思高中信息技术新课标指出:学生是学习和发展的主体，要给学生营造良好的信息环境,关注全体学生，注重交流与合作，以提高学生的信息素养、综合能力与创新精神为目标的课程理念。本节课结合项目式教学，硬件和软件相结合的实践课，学生积极配合、认真思考,时间安排得当。从学生的评测结果来看效果良好。但是有些同学由于基础薄弱,尽管采用了简单设计和互相合作的方式,对少数学生还是有难度,在一些环节的现场展示上来看，还是存在一定的问题。围绕新课标，回顾这节课的教学，我有以下几