2024人教版八年级信息科技全一册 第3课《环境数据要感知》教案

人教版（2024）八年级全一册信息科技第3课《环境数据要感知》教案

课程名称：第3课环境数据要感知

年级：八年级

课时：45分钟

一、教学目标分析

知识与技能

1.能够识别常见传感器，说出其在生活中的应用场景。

2.掌握使用智能终端、传感器产品、物联实验设备获取环境数据（以声音数据为例）的方法,

3.理解简单的传感器数据采集的代码含义。

过程与方法

1.通过体验不同方式获取环境数据，提升实践操作能力和问题解决能力。

2.在分析数据过程中，培养逻辑思维和归纳总结能力。

情感态度价值观

1.激发对传感器技术的兴趣，培养探索精神和创新意识。

2.增强对环境数据监测重要性的认识，提升环保意识。

二、教学内容及重点

教学重点

1.体验多种传感器获取环境数据的过程，感受传感器在生活中的实际应用。

2.掌握利用不同设备检测环境声音的操作方法。

教学难点

1.理解传感器工作原理，尤其是复杂传感器（如加速度传感器、位置传感器等）。

2.学会分析实验数据，总结传感器特性。

三、教学过程设计

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教学过程教学内容教学方法

师：同学们，我们常常会遇到这样的问题：当周围噪音纷扰，或是需要捕同题导向学

捉特定声响时，该如何精准知晓声音状况呢？作为感知环境数据的利器,习

声音传感器能敏锐捕捉声音信号，转化为可分析的数据。从它开始，让我

们正式走进小节课《环境数据要感知》，一|可探寻环境数据感知的奇妙之

旅。

►►环境效*要值知

a问■情景

如何检潮周&环境的声青

户R传密H

情景导入

师：本节课我们将学习使用智能终端、传感器产品、使用物联实验设备开

(10分

展实践。

钟）

►►环境敲・91・知

学习内容

0lj

L使用・能终・L03j使用物联实"设

开展实我备开展实践

师：如图为用于环境数据感知的智能终端，正面有按键A、按键B、RGB

LED、OLED、麦克风、光线传感器等，其中麦克风可采集声音值、光线

传感器可采集光照强度数据；反面有按键A、按键B、USB接口等，含

ESP32主控、其中磁场传感器能测量磁场强度，可通过这些组件开展环境

数据感知实践。

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师：我们可以利用智能终端上的六轴加速度传感器测量电梯运行速度。

测■电梯的运行速度

师：也可以通过该传感器来测量振子运动。

►►环境0tUK・知

渊■螺子造动

■

新课教学师：下面我们一起进入学习活动1,使用智能终端检测当前环境中的声讲授法

知识点音。利用智能终端检测声音，放置后观察环境数据，再观察发声及捂住麦实践学习

一：使用克风时数据变化。

智能终端

检测当前

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环境中的

►►环境©.要届知

声音

J学习活动1：使用■■终・检涌当前环境中的“■

（8分钟）

在应用00（市通）中播累借■■:我■可以调

用同恁终■中的传昌■“环境声营的次件，谟取传

尊♦的■弁■示电家.

师：在应用商店里，使用智能终端检测声音的软件较多，可通过搜索“分

贝,,、“声音,，等关键词查找测量噪声的软件。这些软件借助智能终端麦克

风采集环境声音，经计算转化为声音分贝值。

►►环境数・要■知

声鲁的a仔比较$,aj

声，Sttfl

Mwmr#.

FMWB.鼻■£!计■■化为■分

7

师：这里我们任选其一进行实验演示：第一步：启动如“PhysicsToolbox

SensorSuite”这类具备检测声音功能的软件，随后把智能终端置于选定的

测量位置，进而观察当前环境中的声音数据。

►►环境数■要尾知

第一伊：■找并总面具有检测,青力・第就住

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后动a件

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师：第二步：在完成第一步放置智能终端并观察初始环境声音数据后，此

时通过拍手、说话或唱歌等发声行为，来观察智能终端上声音数据的动态

变化情况，直观感受声音信号的改变。

戏索©X化

师：第三步：需先确定智能终端麦克风位置，然后用手捂住，在此过程中

观察并记录声音数据的变化情况。

►►环境数■要感知

■三步：找到・能终・中废克反的啦・，用手■钱，■，并记录声将数据.

雨手播住发克及

双察并记录声音数据

师：生活中也有诸多含传感器的产品，不少能直接利用传感器感知功能并

显示结果，如气体测试仪，甲醛测试仪，亮度计，水质测试笔，噪声测试

仪，血压计，血耀仪，血氧仪，拉力测试仪，网线测试仪等多种设备。

二、使用传♦■产星开■工■

3

.支”产S

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师：学习了'使用智能终端检测环境声音相关内容，现;在进入新的学习活动诃论法

2,使用专口的噪声测试仪检测当前环境中的声音。先;开启噪声测试仪，合作学习

放置在选无:位置并保持稳定，然后记录当前环境声音:数据。

讲授法

［愚知/'-飘

►►环境©■1

2习活动2：使网・曜终事检涌叁事环♦中的

新课教学

知识点

二：使用

智能终端

师：我们劳W思考：噪声检测仪有什么功能？集成了几;种传感器？这些传感

检测当前

器可以检狈。哪些数据？

环境中的

生：该设隹r具备检测环境声音值的功能，集成了声音，传感器，能测量声音

声音（8分

强度数据。

钟）

►►环嚷物据要感知/I■工

曜台检焉仅有什么功解？集成了几种传感器？，

I这先传惠客可以检测部线电懈？

(册金mmsn

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1**幡7声1发厦

师：了解到物联实验设备的好处，现在我们来学习使用物联实验设备检测诃论法

新课教学

环境中的声音。步骤如下：合作学习

知识点

1.连接主控板与计算机。

三：使用讲授法

物联实验2.把采集环境中声音数据的程序烧录到主控板。

设备检测3.在主控板显示屏上查看并记录声音数据•。如果有噪声测试仪或智能终端

环境中的中有检测声音的软件，也记录它们获取的声音数据。

声音（8分4.用手完全遮住声音传感器,观察数据是否变化，并记录数据。

钟）

5.正常说话，查看并记录数据。

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6.靠近声音传感器,拍一次手,查看并记录数据。

7.对比记录的数据，找出最大值和最小值。

►►环境it.昊

J学习湎❿3:使用检取实■设flHM环境中的一■

1・■荃E，itA5.

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3H支攻♦■示.H.WWMMV.S««tmKCMM

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i>9tc记・mn^axma^e.

师：本实验活动需要用到的物联实验设备是一块主控板。

►►环境©■■•fl<XI«wx占

三、使用夷・18•开・喜H

实验步骤：

（1）第一步：编写程序（图形化）

打开mPython软件,单击mPython的“教程”一教程案例一义务教育指南

八年级代码f图形化程序-第一单元―第3课环境数据要感知一学习活

动3.mxml。主循环中，首先初始化板载声音传感器，获取其声音值并存储

在变量“sound_valuc”中，随后将“声音响度:"与变量

“sound_valuc”的值一起转为文本，在显示屏显示，实现持续实时展示

声音响度数据。

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环境效粼要。如

第一步：靖写程序（BB彩化）

«•>«••■.nw«a«iiFaa

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代码版如图所示。

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第一步：嫡写拜序《代码版）

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mPython

（2）第二步：单击mPython的刷入，将程序下载到主控板中。

"环境我■要・知

第二・：主段・01人・月

(3)第3

步：功能测试。检测是否实现声音响度检测并在设备上呈现数据的功能。

第8页共12页

►►4X

■三步：9）1（演示

师：现在同学们运用物联实验设备来获取当前环境的光照强度，进一步拓同题导向学

展对物联设备功能的实践与探索。习

讨论法

►►环境0t■要感知

实践操作

t\，拓、与霆升

使用物*实险设■薮取与『环境的光黑强度。

拓展深

化，回归师：本实验活动需要用到的物联实验设备有主控板，其板载了光线传感

生活器。

（8分钟）

►►环暧做抠要感如

师：实验步骤：

（1）第一步：编写程序（图形化）

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打开mPython软件，单击mPython的“教程”一教程案例-义务教育指南

八年级代码一图形化程序一第一单元―第3课环境数据要感知一拓展与

提升.mxml。主循环中，首先对板载光敏传感器进行初始化，然后获取其

光线值，并将该值存储到变量“lighjvaluc”o最后，把变最

“light_va】ue”里的光线值在显示屏上显示出来，以此实现持续监测和

展示环境光线强度。

代码版如图所示。

“环境•板要型如

第一恭：好写程序（代码版）

更光H代火的光慵

fromeducoreisportolM,light

lightwhileTrue:

•上.light^lue-light().r«^d()