第二课 传感之古今未来 教学设计 2024—-2025学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册

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八年级信息技术义务教育版教学设计
课题 传感之古今未来 单元 第一单元 学科 信息技术 年级 八年级
学习目标 1.了解传感器的起源和发展历程，知道古代传感器的实例及其感知功能，理解现代传感器相对于古代传感器的进步之处。2.掌握传感器的基本工作原理，明白传感器是将不易测量的物理量等转换成容易测量的电学量等的器件或装置，熟悉常见传感器（如光敏、声敏、热敏、气敏、味敏、磁力、加速度、位置等传感器）的功能和作用。3.能够识别生活中常见电器（如洗衣机、冰箱、空调、自动路灯、电子秤、平衡车等）以及“祝融号”火星探测车中所使用的传感器，并阐述其功能。4.明确传感器的发展趋势，即朝着网络化、集成化、微型化、智能化方向发展，了解传感器在不同发展阶段的特点，如从简单电子零件到集成多种功能的装置。。
重点 1.传感器的基本工作原理和作用，使学生理解传感器如何实现对各种物理量的感知和信号转换，以及在不同设备和场景中的功能体现。2.生活中常见传感器的识别和功能阐述，让学生能够将传感器知识与实际生活紧密联系，提高学生对传感器应用的认识。3.传感器的发展趋势，使学生了解技术发展方向，为后续学习和创新思维培养奠定基础。
难点 1.深入理解传感器工作原理中物理量与电学量转换的机制，以及不同类型传感器的转换原理差异，这涉及到一定的物理知识，学生理解起来可能有难度。2.引导学生全面分析传感器在复杂系统（如“祝融号”火星探测车、智能手机）中的协同工作和综合作用，培养学生的系统思维能力。3.激发学生对传感器未来发展的创新思考，鼓励学生提出新颖的应用设想和发展思路，培养学生的创新意识和前瞻性思维。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 提出问题：人在感知外界信息时依靠感官系统，那么物联网的“感官”是什么？展示人感知外界信息的图片（如视觉看东西、听觉听声音等），引导学生思考物联网如何感知世界，从而引出传感器这一主题，激发学生的学习兴趣，让学生明确本节课将探索传感器的奥秘。 倾听老师介绍 激发学生的学习兴趣，让学生明确本节课将探索传感器的奥秘
讲授新课 一、传感器的起源1.展示不同时期的定位工具（如迷路时的困惑和古代定位工具的图片），介绍人类文明进步与制造使用工具的关系，引出传感器由来已久的观点。2.讲解我国古代伟大发明指南针、日晷、沙漏等可视为古老传感器，因为它们具有感知能力，简单介绍其工作原理（如指南针利用地磁场指示方向、日晷根据日影计时、沙漏通过沙子流动计时），强调古代传感器基于简单物理原理，依赖观察和经验，精度较低。3.组织学生上网查阅资料，分组讨论古代还有哪些传感器（如古代的水位计、地震仪等），它们实现的感知功能（水位计感知水位变化、地震仪感知地震波）、输入（如水位变化、地震波震动）和输出（如水位刻度显示、地震方向和强度显示）分别是什么，每个小组推选一名代表发言，分享小组讨论结果，教师进行总结和补充，拓宽学生知识面，培养学生信息收集和归纳总结能力。二、认识传感器1.讲解传感器的定义，即一种能将感应到的数据按照一定规律转换成可用信号的器件或装置，以满足数据传输、处理等要求，通过简单图示（如输入被测量经敏感元件和转换元件变成输出信号）帮助学生理解传感器工作原理的基本概念，让学生明白传感器是实现物理量到电学量等转换的关键部件。2.介绍常见传感器类型（如光敏、声敏、热敏、气敏、味敏、磁力、加速度、位置等传感器）及其功能，举例说明（如光敏传感器可检测光照强度、超声波传感器可检测距离等），帮助学生建立对不同传感器功能的初步认识。3.对比人的感知范围和传感器的感知范围，如人的听觉频率范围与声音传感器的频率检测范围、人的视觉可见光范围与传感器对不同波段光线的感知，通过图表展示（如超声设备工作频率与物种声波感知范围图、电磁波频谱图），让学生深刻理解传感器扩展了人类的感知能力。4.展示现代传感器的图片（如温度传感器、湿度传感器、超声波传感器等），引导学生观察其外形特点，强调因用途不同传感器外形各异，即使同类传感器也可能形态不同。5.组织学生分组讨论生活中常见家用电器（如洗衣机、冰箱、空调等）中的传感器，填写表格（物联应用、传感器名称、功能和作用），教师巡视各小组，参与讨论并给予指导，帮助学生分析洗衣机中的水位传感器（检测水位高低）、冰箱中的温度传感器（控制温度）、空调中的温度和湿度传感器（调节室内温湿度）等，培养学生观察生活和分析问题能力，让学生体会传感器在日常生活中的广泛应用。6.提出问题：“祝融号”火星探测车可能安装了哪些传感器？分别有什么作用？引导学生思考火星探测环境的特殊性（如复杂地形、极端温度、辐射等），推测可能安装的传感器（如地形探测传感器、温度传感器、辐射传感器等）及其作用（探测地形为行驶提供数据、监测温度确保设备正常工作、检测辐射保障宇航员安全等），培养学生的逻辑思维和科学推理能力。三、传感器的发展趋势1.展示计步器发展历程（从简单计步器到功能丰富的物联手表、手环）的图片，引导学生观察其功能和集成度的变化，组织学生分组讨论从计步器发展中发现的规律，如功能越来越多、集成度越来越高、传感器种类增多等，教师巡视各小组，引导学生深入思考，培养学生比较分析能力。2.讲解传感器的发展趋势，即从简单电子零件向具有感知、计算、存储、传输等多功能的集成化装置发展，通过图示（如包含微处理器、传感器、无线收发器、存储器、供电单元的集成化传感器装置）帮助学生理解，让学生了解技术发展方向，激发学生对未来传感器发展的想象。 了解传感器、认识传感器 通过几个学习活动让学习开始掌握本节课的重点及难点
课堂练习 1.提出问题：“在未来的智能家居系统中，你认为还可以增加哪些传感器来提升生活品质？这些传感器可能会如何协同工作？”组织学生分组讨论，鼓励学生结合生活需求和现有技术进行大胆设想，如增加空气质量传感器、人体健康监测传感器等，以及它们如何与其他设备（如空调、空气净化器、智能医疗设备）协同工作，提高室内空气质量、保障家人健康等。2.每个小组推选一名代表发言，分享小组讨论结果，其他小组可以进行补充和提问，教师进行总结和点评，强调传感器在智能家居等领域的无限可能，培养学生的创新思维和团队协作能力。 提出相关问题，让学生结合生活实际和所学知识进行分享 进一步拓展本节课的学习知识
课堂小结 1.与学生一起回顾本节课的重点内容，包括传感器的起源、工作原理、在生活和科技探索中的应用、发展趋势，强调传感器是物联网实现全面感知的基础，对人类生活和科技进步具有重要意义。2.提问学生：“通过本节课的学习，你对传感器有了哪些新的认识？传感器在你生活中的哪些方面已经或可能发挥作用？”引导学生总结自己的学习收获，加深对知识的理解和应用能力，同时培养学生对科技与生活关系的思考能力。 引导学生总结自己本节课的学习收获 对本节课的学习进行总结
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