第4单元第14课《金鸡报晓--光敏传感器和多任务的应用》教学设计 2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册

《金鸡报晓--光敏传感器和多任务的应用》教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能：
掌握光敏传感器的工作原理及其在实际应用中的作用。
理解多任务处理的基本概念，并能应用于简单的程序设计。
能够使用光敏传感器实现简单的自动控制任务。
2. 过程与方法：
通过观察、实验、讨论，培养学生发现问题、解决问题的能力。
引导学生运用所学知识解决实际问题，提高实践创新能力。
3. 情感、态度与价值观：
培养学生的团队合作精神和探究精神。
激发学生对信息技术的兴趣和热爱，形成积极的学习态度。
二、教学重点及难点
1. 教学重点：
光敏传感器的工作原理及其在编程中的应用。
多任务处理的概念及在编程中的实现方法。
2. 教学难点：
如何利用光敏传感器检测环境光线的变化，并据此控制程序的运行。
如何理解并应用多任务处理的思想进行编程实践。
三、学情分析
学生已经具备了一定的编程基础，能够理解基本的编程概念和操作。但对于光敏传感器和多任务处理这类新知识，学生可能缺乏直观的认识和实践经验，需要通过实验和案例分析来加深理解。
四、教学准备
1. 硬件准备：光敏传感器、计算机、编程软件、实验器材等。
2. 软件准备：编程环境（如Arduino IDE）、教学课件等。
五、新课导入
通过展示一个“金鸡报晓”的实例（如当光线达到一定强度时，金鸡模型自动亮起并发出声音），激发学生的学习兴趣，并引出本节课的主题——光敏传感器和多任务的应用。
六、新课讲授
1. 光敏传感器的工作原理及应用
定义：光敏传感器是一种能够感知环境光线强度并将其转换为电信号的器件。
工作原理：光敏传感器内部有一个光敏元件，当光线照射到光敏元件上时，会产生电流或电压的变化，这个变化可以被转换成数字信号供计算机读取。
应用示例：通过光敏传感器检测环境光线，实现自动开/关灯、调节屏幕亮度等功能。
2. 多任务处理的概念
定义：多任务处理是指计算机在同一时间内执行多个任务的能力。
实现方式：通过操作系统或编程语言的支持，将多个任务交替执行，使每个任务都能够在一定程度上得到处理。
应用示例：在操作系统中，可以同时运行多个程序；在编程中，可以同时处理多个用户输入或执行多个任务。
3. 结合光敏传感器和多任务处理的应用实践
任务设计：利用光敏传感器检测环境光线，并根据光线强度控制LED灯的亮灭和蜂鸣器的响铃频率。
步骤详解：
a. 连接光敏传感器、LED灯和蜂鸣器到编程板。
b. 编写程序，设置光线阈值。
c. 使用循环结构，不断读取光敏传感器的值。
d. 根据读取到的光线值，判断并执行相应的任务（如点亮LED或调整蜂鸣器频率）。
e. 利用多任务处理的思想，实现光线检测和任务执行的并行处理。
七、课堂小结
1. 光敏传感器能够感知环境光线变化，并将其转换为计算机可读的信号。
2. 多任务处理允许计算机同时处理多个任务，提高了工作效率。
3. 结合光敏传感器和多任务处理，可以实现自动化控制和智能化管理。
八、作业设计
1. 选择题：
下列哪个选项是光敏传感器的主要功能？
A. 检测声音 B. 检测光线 C. 检测温度 D. 检测湿度
多任务处理是指计算机能够同时执行______个任务。
A. 1 B. 2 C. 多个 D. 任意数量
2. 填空题：
光敏传感器是一种能够感知环境________强度并将其转换为电信号的器件。
在编程中，实现多任务处理通常需要借助________或________的支持。
九、板书设计
《金鸡报晓--光敏传感器和多任务的应用》
光敏传感器
定义
工作原理
应用示例
多任务处理
定义
实现方式
应用示例
应用实践
任务设计
步骤详解
课堂小结
光敏传感器功能
多任务处理意义
结合应用效果