2.4傳感與控制-溫度報警器教學(xué)設(shè)計-20232024學(xué)年浙教版高中信息技術(shù)必修2

2.4傳感與控制溫度報警器課程標(biāo)準(zhǔn)模塊必修模塊《信息系統(tǒng)與社會》使用教材浙江教育出版社必修2《信息系統(tǒng)與社會》單元名稱傳感與控制建議課時1課時一、教材分析本節(jié)內(nèi)容選自浙江教育出版社高中信息技術(shù)必修2《信息系統(tǒng)與社會》中第二章第四節(jié)傳感與控制。學(xué)生對于傳感器的概念有所了解，但是沒有具體完整的概念，通過硬件電路的連接，有助于學(xué)生認(rèn)識傳感器，鍛煉動手能力，進(jìn)一步理解傳感與控制機(jī)制。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計讓學(xué)生從生活實例中體驗感受溫度報警器的應(yīng)用，并在合作探究中利用micro:bit設(shè)備控制計算機(jī)，通過python編寫程序，鼓勵學(xué)生自主研究，進(jìn)而為本章項目式智能家居系統(tǒng)搭建奠定基礎(chǔ)。二、學(xué)情分析授課對象為普通高中一年級學(xué)生?！局R基礎(chǔ)】通過必修1的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具有一定的python編程基礎(chǔ)，了解python語言中常用的語法語句。通過必修2第一章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對信息系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的組成、功能等有了一定的認(rèn)識?！菊J(rèn)知能力】學(xué)生對新知識感興趣接受能力比較快，但計算機(jī)水平有差距，水平高的學(xué)生和一般學(xué)生的認(rèn)知能力、思維能力不同，所以課堂中注重通過學(xué)生互相交流學(xué)習(xí)，小組合作探究?！緦W(xué)習(xí)特點】本節(jié)課教師充分利用micro:bit設(shè)備套件和BXYPythonEditor，提供溫度傳感器、蜂鳴器和數(shù)字發(fā)光燈等實驗部件，通過溫度報警器的硬件搭建，程序編寫開發(fā)的實踐，進(jìn)一步理解傳感與控制機(jī)制，提高利用信息系統(tǒng)解決問題的能力。三、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、認(rèn)識傳感器2、掌握溫度報警器的硬件連接3、通過Python程序編寫，獲取溫度傳感器信息4、連接溫度報警裝置。四、學(xué)習(xí)重點及難點1.學(xué)習(xí)重點（1）掌握溫度報警器的硬件連接（2）通過Python程序編寫，獲取溫度傳感器信息2.學(xué)習(xí)難點體驗基于micro:bit平臺完成傳感器采集信息，并通過邏輯設(shè)計完成控制的過程。五、開放性學(xué)習(xí)環(huán)境信息技術(shù)實驗室，配置有安裝BXYPythonEditor的計算機(jī)，提供micro:bit設(shè)備套件等實驗部件，例如micro:bit主板、擴(kuò)展板、溫度傳感器、蜂鳴器、發(fā)光燈等六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)過程學(xué)生活動設(shè)計意圖情景引入播放智能家居系統(tǒng)視頻，讓學(xué)生感受給人們提供的安全舒適的生活環(huán)境。沉浸式感受智能家居系統(tǒng)的作用。通過學(xué)生熟悉的電影片段，引發(fā)學(xué)生的興趣和思考。前課回顧復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，回顧傳感器相關(guān)的理論知識，引出課題：信息系統(tǒng)的傳感與控制溫度報警器。朗讀知識點進(jìn)行回顧復(fù)習(xí)理論，為后面的體驗打基礎(chǔ)。新課感知教師對micro:bit套盒硬件做簡單介紹，讓學(xué)生思考今天用什么部件來演示溫度報警器工作原理？學(xué)生認(rèn)識套件中的傳感器，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。教師對學(xué)生未知領(lǐng)域的知識進(jìn)行簡單的介紹，為系統(tǒng)搭建做好準(zhǔn)備。探究任務(wù)一：獲取實時溫度教師講解溫度傳感器工作原理。演示micro:bit主控板、擴(kuò)展板及溫度傳感器連接方法，結(jié)合教師講解以及提供的學(xué)習(xí)任務(wù)單，完成電路連接第一步：主控板搭建。電路連接第二步：采集環(huán)境中的溫度。學(xué)生以小組為單位完成溫度傳感器硬件的初步搭建。結(jié)合教師的講解，并以提供的學(xué)習(xí)資料完成硬件的搭建，為使用溫度傳感器獲取數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。探究任務(wù)二：連續(xù)探測實時溫度教師演示使用“溫度傳感器”，利用BXYPythonEditor進(jìn)行燒錄程序的過程，同時演示溫度傳感器獲取數(shù)據(jù)的代碼。從單條數(shù)據(jù)過渡到連續(xù)探測溫度，引出循環(huán)結(jié)構(gòu)while語句。教師演示獲取單條信息代碼，學(xué)生完成連續(xù)實時監(jiān)測。教師對學(xué)生未知領(lǐng)域的知識進(jìn)行介紹，為溫度報警器開發(fā)做準(zhǔn)備。交流探討發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作過程中遇到程序語法的問題，指導(dǎo)學(xué)生互相糾錯修改，分析問題出現(xiàn)的原因。對語法錯誤地程序進(jìn)行指錯修改，找出錯誤原因。通過發(fā)現(xiàn)問題解決問題，提高學(xué)生解決問題的能力。交流探討教師引導(dǎo)學(xué)生思考測量的溫度在生活中應(yīng)用在哪些方面？通過大家手中的設(shè)備，如何提醒我溫度的變化？引出后續(xù)報警裝置。思考溫度在生活中的應(yīng)用？如何提醒我溫度的變化？引導(dǎo)學(xué)生思考自主探究，為后續(xù)的報警裝置的連接做好鋪墊。探究三：連接溫度報警裝置1、結(jié)合分析，完成聲音報警裝置蜂鳴器的連接。引導(dǎo)學(xué)生思考開啟或關(guān)閉的條件，完成邏輯控制條件的設(shè)計，引出if.....else....分支結(jié)構(gòu)，補充完整學(xué)習(xí)包中的程序代碼。2、完成發(fā)光燈的連接，引導(dǎo)學(xué)生組合應(yīng)用兩種部件，分析使用多分支結(jié)構(gòu)if.....elif....語句。3、導(dǎo)入聲音模塊。結(jié)合分析，完成蜂鳴器的連接，補充完整程序代碼的文件。結(jié)合分析，完成發(fā)光燈的連接以及代碼的編寫。學(xué)生演示程序代碼編寫的結(jié)果。完成聲音模塊代碼編寫。通過自主探究實踐進(jìn)一步體會蜂鳴器、發(fā)光燈和音樂件對系統(tǒng)中各要素的影響。完成簡單的控制，進(jìn)一步體驗溫度報警器裝置。拓展任務(wù)結(jié)合自身的生活需求，你希望做一個什么場景的自動預(yù)警裝置？根據(jù)今天學(xué)習(xí)的知識如何實現(xiàn)其功能？展示設(shè)計圖紙，講述設(shè)計的意圖，分析實現(xiàn)方法，展示程序代碼的結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生綜合運用學(xué)習(xí)的知識，解決生活中的實際問題。課堂小結(jié)今天學(xué)習(xí)的溫度報警器的知識重點，以及生活中傳感器的應(yīng)用案例。緊跟實事：二十大報告中科教興國的戰(zhàn)略，號召學(xué)生將美術(shù)特長與傳感與控制技術(shù)結(jié)合起來，為國家建設(shè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。學(xué)生總結(jié)今天的學(xué)習(xí)收獲。引導(dǎo)學(xué)生思考，為后續(xù)課程做好準(zhǔn)備。課后作業(yè)1、結(jié)合自身的生活需求，設(shè)計自動預(yù)警裝置？通過python編程實現(xiàn)其功能。2、完善小組設(shè)計的智能家居場景，組成完整的智能家居系統(tǒng)。教學(xué)板書設(shè)計1、認(rèn)識傳感器2、掌握溫度報警器的硬件連接3、通過Python程序編寫，獲取溫度傳感器信息4、連接溫度報警裝置。2.4信息系統(tǒng)中的傳感與控制溫度報警器課后反思高中信息技術(shù)新課標(biāo)指出:學(xué)生是學(xué)習(xí)和發(fā)展的主體，要給學(xué)生營造良好的信息環(huán)境,關(guān)注全體學(xué)生，注重交流與合作，以提高學(xué)生的信息素養(yǎng)、綜合能力與創(chuàng)新精神為目標(biāo)的課程理念。本節(jié)課結(jié)合項目式教學(xué)，硬件和軟件相結(jié)合的實踐課，學(xué)生積極配合、認(rèn)真思考,時間安排得當(dāng)。從學(xué)生的評測結(jié)果來看效果良好。但是有些同學(xué)由于基礎(chǔ)薄弱,盡管采用了簡單設(shè)計和互相合作的方式,對少數(shù)學(xué)生還是有難度,在一些環(huán)節(jié)的現(xiàn)場展示上來看，還是存在一定的問題。圍繞新課標(biāo)，回顧這節(jié)課的教學(xué)，我有以下幾