義務(wù)教育版（2024）八年級(jí)全一冊(cè)信息科技第2課傳感之古今未來(lái)教案

八年級(jí)信息科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)課題第2課傳感之古今未來(lái)核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識(shí)：通過(guò)實(shí)例感受萬(wàn)物互聯(lián)的場(chǎng)景，知道物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的異同，認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)的普及對(duì)學(xué)習(xí)和生活的影響。信息社會(huì)責(zé)任：了解身邊的物聯(lián)設(shè)備及其對(duì)塑造網(wǎng)絡(luò)虛擬身份的作用，有意識(shí)地保護(hù)個(gè)人隱私，進(jìn)行安全防護(hù)。教學(xué)重點(diǎn)了解傳感器的由來(lái)及發(fā)展趨勢(shì)，感受信息科技給生活帶來(lái)的益處。教學(xué)難點(diǎn)了解傳感器的基本工作原理，認(rèn)識(shí)傳感器的作用。教學(xué)方法講解，演示法學(xué)習(xí)方法探索，討論教學(xué)用具計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)，智能水杯教學(xué)過(guò)程感知在物聯(lián)網(wǎng)中起著決定性的作用。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的感覺(jué)器官（圖2.1），就如同人的眼、耳、口、鼻、舌等，用于獲取目標(biāo)對(duì)象的各種數(shù)據(jù)。2.1傳感器的起源人類文明進(jìn)步的重要標(biāo)志是制造和使用工具。傳感器其實(shí)由來(lái)已久，我國(guó)古代的偉大發(fā)明指南針、沙漏等都可以視為最古老的傳感器，因?yàn)樗鼈兙哂幸欢ǖ母兄芰Α５糯鷤鞲衅魍ǔ；诤?jiǎn)單的物理原理，依賴人們對(duì)周圍環(huán)境的長(zhǎng)期觀察和經(jīng)驗(yàn)積累而設(shè)計(jì)，精度相對(duì)較低。1.什么是傳感器？傳感器是如何工作的？傳感器是一種能將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置學(xué)習(xí)活動(dòng)1上網(wǎng)查找材料，說(shuō)一說(shuō)古代還有哪些傳感器。它們分別實(shí)現(xiàn)了什么感知功能？它們的輸入和輸出分別是什么？古代中國(guó)在這一領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出。指南針在古代叫作司南，利用地球的磁場(chǎng)來(lái)確定方向。圭表是古代測(cè)量日影長(zhǎng)度以定方向、節(jié)氣和時(shí)刻的天文儀器。日晷是古代利用日影測(cè)得時(shí)刻的一種計(jì)時(shí)儀器，由指針和圓盤組成，其原理就是利用太陽(yáng)投射的影子來(lái)測(cè)定并劃分時(shí)刻。沙漏是古代通過(guò)控制沙粒掉落的速度來(lái)測(cè)量時(shí)間的裝置。水鐘是古代利用水的流動(dòng)來(lái)測(cè)量時(shí)間的計(jì)時(shí)裝置。這些發(fā)明不僅展示了中國(guó)古代人民的智慧，還推動(dòng)了傳感技術(shù)的演進(jìn)。2認(rèn)識(shí)傳感器傳感器是一種能將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，以滿足數(shù)據(jù)的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。例如，聲音傳感器將聲波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)機(jī)械擴(kuò)展了人類的體力，計(jì)算機(jī)擴(kuò)展了人類的智力，無(wú)處不在的傳感器則擴(kuò)展了人類的感知能力。常見(jiàn)的傳感器有溫度傳感器、土壤濕度傳感器、加速度傳感器、光敏傳感器、聲音傳感器、圖像傳感器、紅外傳感器、氣壓傳感器等，它們廣泛應(yīng)用于生活中的各類設(shè)備。同一種傳感器可以應(yīng)用在不同領(lǐng)域。例如，溫度傳感器既可用于工業(yè)領(lǐng)域監(jiān)控溫度，也可應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域監(jiān)測(cè)病人的體溫。實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能，可以使用不同種類的傳感器。例如，測(cè)量無(wú)人機(jī)飛行高度，既可以使用氣壓傳感器，也可以使用超聲波傳感器，還可以使用紅外傳感器。學(xué)習(xí)活動(dòng)21.洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等常見(jiàn)的家用電器中是否有傳感器？如果有感器，這些傳感器有哪些功能和作用？物聯(lián)應(yīng)用傳感器名稱功能和作用自動(dòng)路燈光敏傳感器檢測(cè)環(huán)境亮度冰箱溫度傳感器檢測(cè)溫度自動(dòng)加濕器濕度傳感器檢測(cè)環(huán)境濕度電子秤稱重傳感器測(cè)量重量平衡車加速度傳感器檢測(cè)車體加速度變化2.“祝融號(hào)”火星探測(cè)車可能安裝了哪些傳感器？分別有什么作用？?火星車?yán)走_(dá)?：用于探測(cè)火星表面的地形和結(jié)構(gòu)。?磁場(chǎng)探測(cè)儀?：用于測(cè)量火星表面的磁場(chǎng)分布，有助于了解火星的地質(zhì)構(gòu)造和地球物理特性。?成分探測(cè)儀?：分析火星表面的化學(xué)成分，了解火星表面的礦物組成和可能的資源分布。?氣象測(cè)量?jī)x?：監(jiān)測(cè)火星的大氣條件，包括溫度、氣壓、風(fēng)速和風(fēng)向等，這對(duì)于理解火星的氣候系統(tǒng)和環(huán)境變化至關(guān)重要。?多光譜相機(jī)?：捕捉不同波段的圖像，提供對(duì)火星表面特征的詳細(xì)分析，包括地質(zhì)特征、礦物成分和可能的植被或地貌變化。?地形相機(jī)?：用于拍攝火星表面的高分辨率圖像，幫助科學(xué)家研究火星的地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造。這些傳感器的安裝使得祝融號(hào)能夠全面地探索火星的各種特征，包括其地質(zhì)、氣候、環(huán)境和可能的資源分布，為科學(xué)家提供寶貴的數(shù)據(jù)，以增進(jìn)對(duì)火星及其形成和演化的理解?2.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)在，傳感器已經(jīng)從簡(jiǎn)單的電子零件逐步變成具有感知、計(jì)算、存儲(chǔ)、傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又對(duì)傳感器提出更高的要求，如體積更小、功能更強(qiáng)、價(jià)格更低、檢測(cè)更準(zhǔn)確、使用更靈活、產(chǎn)品更節(jié)能等。以計(jì)步功能為例，從簡(jiǎn)單的計(jì)步器到物聯(lián)手表，集成的傳感器也越來(lái)越多，對(duì)運(yùn)動(dòng)的感知能力越來(lái)越強(qiáng)，傳輸?shù)裙δ艿募苫b置。課堂小結(jié)1．傳感器是物聯(lián)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全面感知的關(guān)鍵。2．傳感器是一種能將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置。3．傳感器延伸了人類的感知。4．傳感器向著網(wǎng)絡(luò)化、集成化、微型化、智能化的方向發(fā)展。分層作