赣科版八上信息科技 第二单元 第8课 智能楼道灯 教案3

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智能楼道灯 教学设计
课题 智能楼道灯 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级
教材分析 本教材内容紧扣信息科技八年级的教学要求，通过智能楼道灯项目，引导学生深入了解光线传感器和声音传感器的功能及应用。同时，结合RGB全彩LED模块，培养学生的编程实践能力和创新思维。教材内容丰富，逻辑清晰，通过项目情境、项目准备和项目实施等环节，逐步引导学生掌握相关知识，达成教学目标。
学习目标 信息意识：学生能够认识到智能楼道灯在日常生活中的节能与便捷作用，理解信息技术如何改善生活质量，增强对信息技术应用的敏感性和洞察力。计算思维：通过学习光敏传感器、声音传感器的工作原理以及RGB全彩LED模块的控制方法，学生能够运用逻辑思维和抽象思维，设计并实现基于传感器控制的智能楼道灯系统，提升问题解决能力和算法设计能力。数字化学习与创新：学生将掌握利用编程平台（如micro:bit）进行传感器数据读取和LED灯控制的技能，通过实践操作和编程创新，实现智能楼道灯系统的搭建与优化，提升数字化工具的运用能力和创新能力。信息社会责任：在设计和实现智能楼道灯系统的过程中，学生能够意识到节能减排的重要性，了解信息技术在环保领域的应用潜力，并培养在使用信息技术时遵守法律法规、尊重他人隐私和知识产权的社会责任感。
重点 认识智能楼道灯的工作原理。
难点 了解并掌握光线传感器的功能和使用；通过编程,掌握利用光感和声音传感器模块控制小灯的方法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境导入：播放一段智能楼道灯的视频，展示其在白天和夜晚、有无声音时的不同工作状态。提问：“大家有没有注意过楼道里的灯？它们是如何工作的？为什么白天不亮，晚上有人经过时才会亮？”引导学生思考智能楼道灯的工作原理，并引出课题。引出课题：提问：“你们知道智能楼道灯是如何实现自动开关的吗？它使用了哪些传感器？”引出课题：“今天我们将学习如何制作一个智能楼道灯，通过光敏传感器和声音传感器来控制小灯的开关。” 观看视频，回答问题，思考智能楼道灯的工作原理。聆听教师提问，产生好奇心，准备进入新课学习。 通过情境导入，激发学生的学习兴趣和好奇心。引出课题，明确学习目标。
讲授新课 环节一：光敏传感器教师活动：展示光敏传感器：展示光敏传感器的实物或图片，让学生观察其外观和连接方式。提问：“光敏传感器是如何工作的？它有哪些应用场景？”讲解光敏传感器原理：介绍光敏传感器的种类，重点讲解光敏电阻的工作原理。展示光敏电阻在不同光线下的电阻变化曲线，解释其如何感应光线强弱并输出电信号。编程演示：展示如何使用编程读取光敏传感器的值，并根据光线强弱控制小灯的开关。编写示例代码（如下），并解释代码中的关键部分。python# 示例代码：光敏传感器控制小灯开关 from microbit import * while True: light_level = pin0.read_analog() # 读取光敏传感器的值 if light_level < 100: # 设定光线强弱的阈值 pin2.write_digital(1) # 光线弱时，点亮小灯 else: pin2.write_digital(0) # 光线强时，熄灭小灯 sleep(1000) # 暂停1秒，避免频繁读取互动环节：邀请学生上台尝试修改代码中的阈值，观察小灯在不同光线下的反应。环节二：声音传感器教师活动：展示声音传感器：展示声音传感器的实物或图片，让学生观察其外观和连接方式。提问：“声音传感器是如何工作的？它有哪些应用场景？”讲解声音传感器原理：介绍声音传感器的工作原理，重点讲解其内部的电容式驻极体话筒如何接收声波并输出电信号。展示声音传感器在不同声音强度下的输出值变化曲线。编程演示：展示如何使用编程读取声音传感器的值，并根据声音强度控制小灯的开关。编写示例代码（如下），并解释代码中的关键部分。python复制代码# 示例代码：声音传感器控制小灯开关 from microbit import * while True: sound_level = pin1.read_analog() # 读取声音传感器的值 if sound_level > 500: # 设定声音强弱的阈值 pin2.write_digital(1) # 声音强时，点亮小灯 else: pin2.write_digital(0) # 声音弱时，熄灭小灯 sleep(1000) # 暂停1秒，避免频繁读取互动环节：邀请学生上台尝试修改代码中的阈值，观察小灯在不同声音强度下的反应。环节三：RGB全彩LED模块教师活动：展示RGB全彩LED模块：展示RGB全彩LED模块的实物或图片，让学生观察其外观和连接方式。提问：“RGB全彩LED模块是如何实现全彩效果的？它有哪些应用场景？”讲解RGB全彩LED模块原理：介绍RGB全彩LED模块的工作原理，重点讲解其如何通过PWM电压输入调节红、绿、蓝三种基色的强度，实现全彩混色效果。展示RGB全彩LED模块在不同PWM值下的颜色变化。编程演示：展示如何使用编程控制RGB全彩LED模块的颜色和亮度。编写示例代码（如下），并解释代码中的关键部分。python复制代码# 示例代码：RGB全彩LED模块颜色控制 from microbit import * import random while True: red = random.randint(0, 255) green = random.randint(0, 255) blue = random.randint(0, 255) pin2.write_analog(red) # 控制红色基色 pin3.write_analog(green) # 控制绿色基色 pin4.write_analog(blue) # 控制蓝色基色 sleep(1000) # 暂停1秒，避免频繁变化互动环节：邀请学生上台尝试修改代码中的RGB值，观察RGB全彩LED模块的颜色变化。引导学生思考如何将RGB全彩LED模块与光敏传感器和声音传感器结合，实现智能楼道灯的效果。 观察光敏传感器，回答问题。聆听教师讲解，理解光敏传感器的工作原理。观看编程演示，学习如何编写控制小灯开关的代码。参与互动环节，修改代码并观察效果。观察声音传感器，回答问题。聆听教师讲解，理解声音传感器的工作原理。观看编程演示，学习如何编写控制小灯开关的代码。参与互动环节，修改代码并观察效果。观察RGB全彩LED模块，回答问题。聆听教师讲解，理解RGB全彩LED模块的工作原理。观看编程演示，学习如何编写控制RGB全彩LED模块颜色和亮度的代码。参与互动环节，修改代码并观察效果。思考如何将RGB全彩LED模块与传感器结合，实现智能楼道灯的效果。 通过展示和讲解，让学生了解光敏传感器的种类和工作原理。通过编程演示和互动环节，让学生掌握如何使用编程读取光敏传感器的值并控制小灯的开关。通过展示和讲解，让学生了解声音传感器的种类和工作原理。通过编程演示和互动环节，让学生掌握如何使用编程读取声音传感器的值并控制小灯的开关。通过展示和讲解，让学生了解RGB全彩LED模块的种类和工作原理。通过编程演示和互动环节，让学生掌握如何使用编程控制RGB全彩LED模块的颜色和亮度。引导学生思考如何将所学知识应用于实际项目中，实现智能楼道灯的效果。
课堂练习 布置任务：要求学生使用所学知识，编写一个程序，通过光敏传感器和声音传感器控制RGB全彩LED模块，实现智能楼道灯的效果。提供编程示例代码和所需硬件的连接方式。巡回指导：在学生编写程序的过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问。 根据任务要求，编写程序。在编写过程中遇到问题，及时请教教师或同学。测试程序，观察智能楼道灯的效果。 通过课堂练习，巩固所学知识。培养学生的实践能力和解决问题的能力。引导学生将所学知识应用于实际项目中，实现智能楼道灯的效果。
课堂小结 总结知识点：回顾本节课所学的内容，包括光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块的工作原理以及如何使用编程控制它们。展示成果：邀请几位学生展示他们的编程成果，并点评。布置作业：要求学生进一步完善他们的程序，并尝试使用其他传感器（如温度传感器）来控制RGB全彩LED模块的颜色和亮度。 聆听教师总结，回顾所学知识。展示编程成果，接受点评。接受作业任务，准备课后完成。 通过课堂小结，巩固所学知识。通过展示成果和点评，激发学生的成就感和自信心。通过布置作业，拓展学生的知识面和实践能力。
板书 智能楼道灯一、项目情境二、项目准备
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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