義務教育版（2024）八年級全一冊信息科技第2課傳感之古今未來教案

八年級信息科學教學設計課題第2課傳感之古今未來核心素養(yǎng)目標信息意識：通過實例感受萬物互聯(lián)的場景，知道物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的異同，認識到物聯(lián)網(wǎng)的普及對學習和生活的影響。信息社會責任：了解身邊的物聯(lián)設備及其對塑造網(wǎng)絡虛擬身份的作用，有意識地保護個人隱私，進行安全防護。教學重點了解傳感器的由來及發(fā)展趨勢，感受信息科技給生活帶來的益處。教學難點了解傳感器的基本工作原理，認識傳感器的作用。教學方法講解，演示法學習方法探索，討論教學用具計算機，互聯(lián)網(wǎng)，智能水杯教學過程感知在物聯(lián)網(wǎng)中起著決定性的作用。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的感覺器官（圖2.1），就如同人的眼、耳、口、鼻、舌等，用于獲取目標對象的各種數(shù)據(jù)。2.1傳感器的起源人類文明進步的重要標志是制造和使用工具。傳感器其實由來已久，我國古代的偉大發(fā)明指南針、沙漏等都可以視為最古老的傳感器，因為它們具有一定的感知能力。但古代傳感器通?；诤唵蔚奈锢碓恚蕾嚾藗儗χ車h(huán)境的長期觀察和經(jīng)驗積累而設計，精度相對較低。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到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置學習活動1上網(wǎng)查找材料，說一說古代還有哪些傳感器。它們分別實現(xiàn)了什么感知功能？它們的輸入和輸出分別是什么？古代中國在這一領域貢獻突出。指南針在古代叫作司南，利用地球的磁場來確定方向。圭表是古代測量日影長度以定方向、節(jié)氣和時刻的天文儀器。日晷是古代利用日影測得時刻的一種計時儀器，由指針和圓盤組成，其原理就是利用太陽投射的影子來測定并劃分時刻。沙漏是古代通過控制沙粒掉落的速度來測量時間的裝置。水鐘是古代利用水的流動來測量時間的計時裝置。這些發(fā)明不僅展示了中國古代人民的智慧，還推動了傳感技術的演進。2認識傳感器傳感器是一種能將感應到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，以滿足數(shù)據(jù)的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。例如，聲音傳感器將聲波轉(zhuǎn)換為相應的信號機械擴展了人類的體力，計算機擴展了人類的智力，無處不在的傳感器則擴展了人類的感知能力。常見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，它們廣泛應用于生活中的各類設備。同一種傳感器可以應用在不同領域。例如，溫度傳感器既可用于工業(yè)領域監(jiān)控溫度，也可應用于醫(yī)療領域監(jiān)測病人的體溫。實現(xiàn)同一個功能，可以使用不同種類的傳感器。例如，測量無人機飛行高度，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。學習活動21.洗衣機、冰箱、空調(diào)等常見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)應用傳感器名稱功能和作用自動路燈光敏傳感器檢測環(huán)境亮度冰箱溫度傳感器檢測溫度自動加濕器濕度傳感器檢測環(huán)境濕度電子秤稱重傳感器測量重量平衡車加速度傳感器檢測車體加速度變化2.“祝融號”火星探測車可能安裝了哪些傳感器？分別有什么作用？?火星車雷達?：用于探測火星表面的地形和結(jié)構(gòu)。?磁場探測儀?：用于測量火星表面的磁場分布，有助于了解火星的地質(zhì)構(gòu)造和地球物理特性。?成分探測儀?：分析火星表面的化學成分，了解火星表面的礦物組成和可能的資源分布。?氣象測量儀?：監(jiān)測火星的大氣條件，包括溫度、氣壓、風速和風向等，這對于理解火星的氣候系統(tǒng)和環(huán)境變化至關重要。?多光譜相機?：捕捉不同波段的圖像，提供對火星表面特征的詳細分析，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?：用于拍攝火星表面的高分辨率圖像，幫助科學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，為科學家提供寶貴的數(shù)據(jù)，以增進對火星及其形成和演化的理解?2.3傳感器的發(fā)展趨勢現(xiàn)在，傳感器已經(jīng)從簡單的電子零件逐步變成具有感知、計算、存儲、傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎，應用越來越廣泛。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又對傳感器提出更高的要求，如體積更小、功能更強、價格更低、檢測更準確、使用更靈活、產(chǎn)品更節(jié)能等。以計步功能為例，從簡單的計步器到物聯(lián)手表，集成的傳感器也越來越多，對運動的感知能力越來越強，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，是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全面感知的關鍵。2．傳感器是一種能將感應到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置。3．傳感器延伸了人類的感知。4．傳感器向著網(wǎng)絡化、集成化、微型化、智能化的方向發(fā)展。分層作