第三课 环境数据要感知 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 模环境数据要感知 单元 第一单元 学科 信息技术 年级 八年级
学习目标 1.了解智能终端内置传感器的种类，掌握利用智能终端应用软件检测环境数据的方法，包括查找合适软件、安装、操作及分析数据。2.熟悉常见传感器产品的功能、使用方法及所使用的传感器类型，能够准确操作噪声测试仪进行噪声检测，并对比不同检测方式的优劣。3.理解物联实验设备的基本构成和工作原理，掌握使用物联实验设备进行噪声检测装置制作的步骤，包括设备连接、编程调试、数据测试与记录，能够根据实际需求修改程序
重点 1.利用智能终端和传感器产品进行环境数据检测的方法和操作步骤，使学生能够熟练运用不同工具获取准确的环境数据。2.物联实验设备的使用，包括设备连接、编程调试和数据测试，确保学生能够成功制作并使用噪声检测装置，理解其工作原理。3.对比不同检测方式的特点和优势，让学生学会根据实际需求选择合适的检测工具和方法。
难点 1.理解物联实验设备中主控板、传感器和执行器之间的协同工作原理，以及编程实现数据采集和处理的逻辑，涉及到一定的电子电路知识和编程思维，学生理解起来可能有难度。2.根据实际需求修改物联实验设备程序，如针对光敏传感器的不同光照强度条件进行显示内容的准确判断和修改，需要学生具备一定编程基础和逻辑判断能力。3.培养学生在实践过程中发现问题、解决问题的能力，引导学生思考如何优化检测装置和方法，提高数据的准确性和可靠性，培养学生的创新思维和实践能力。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 展示问题情境中关于噪声对健康影响的内容，提问学生如何知道周围环境的噪声分贝值，引发学生思考，引出本节课的主题——利用传感器感知环境数据，激发学生的学习兴趣，让学生明确本节课将通过多种方式进行环境数据检测实践学习。 倾听老师引入相关问题 激发学生的学习兴趣，让从问题中进行思考，从而引出本节课的学习内容
讲授新课 一、使用智能终端开展实践1.介绍智能终端内置的传感器种类，强调这些传感器可以通过应用软件来获取环境数据。2.布置任务让学生查找适合检测噪声的应用软件，引导学生从搜索引擎、应用市场、应用软件官网等渠道查找资料，要求学生记录查找过程（从哪些地方查到的资料、资料的准确性如何），并对找到的应用软件进行分类（专门检测噪声的软件如噪声仪、分贝仪等；集成多种传感器数据的软件），教师巡视指导，帮助学生筛选合适的软件，培养学生的信息收集和整理能力。3.指导学生安装检测噪声的应用软件，提醒学生注意软件对设备的要求和安装的安全性（不能随意安装，要了解软件基本情况和查看评价），安装完成后启动软件，将智能终端放在选定的测量位置，观察当前环境的声音数据。4.组织学生进行探究实践：观察拍手、说话或唱歌时声音数据的变化，引导学生思考声音变化与传感器数据采集的关系，培养学生的观察能力。让学生找到智能终端中麦克风的位置，用手捂住，观察并记录声音数据，帮助学生理解传感器位置对数据采集的影响，提高学生的分析问题能力。5.要求学生填写实践报告：我选择的检测噪声的应用软件是______；检测的声音数据为_________；声音传感器在_______（位置），培养学生的记录和总结能力。二、使用噪声测试仪检测噪声1.展示生活中常见的传感器产品（气体测试仪、甲醛测试仪、亮度计、水质测试笔、噪声测试仪、温湿度计、物联手环等）图片，介绍这些产品都是利用传感器感知功能并将结果显示出来的工具，引出噪声测试仪的使用。2.教师演示噪声测试仪的使用方法：开启噪声测试仪，将其放在选定的测量位置，保持仪器稳定，记录当前环境的声音数据，强调操作要点（如测量位置选择、仪器稳定保持），让学生观察学习。3.组织学生将噪声测试仪与之前智能终端应用软件的测试结果进行对比，列表记录几处不同地方的声音数据，引导学生思考两种检测方式的优势（如噪声测试仪专业准确、智能终端应用软件方便灵活），培养学生的对比分析能力。4.布置拓展任务，让学生上网查找气体测试仪、甲醛测试仪、亮度计、水质测试笔等产品的功能、使用方法及主要使用的传感器类型，每个小组选择一种产品进行详细研究，然后推选一名代表进行汇报，分享小组查找的结果，拓宽学生的知识面，培养学生的自主学习能力。三、使用物联实验设备开展实践1.介绍物联实验设备的基本构成（主控板、传感器、执行器），讲解主控板的功能（以运算处理器、存储器及电源等为主要构成的电子系统，负责控制和处理数据），展示主控板与计算机的连接方式（通过USB连接线），介绍如何安装主控板驱动确保设备连接正常，引导学生观察主控板上集成的传感器（如加速度传感器、温湿度传感器等）以及外置传感器的连接接口，让学生对物联实验设备有初步的整体认识。2.提出问题：想不想自己制作一个噪声检测装置？引导学生思考噪声检测装置的原理（利用声音传感器将噪声转换成数据，通过主控板处理和显示）和主要构成部分（主控板、声音传感器等），激发学生的兴趣和创造力。3.教师演示编程调试过程：理解程序代码，讲解关键代码的含义（如读取声音传感器数据并赋值给变量，在显示屏显示），让学生明白程序如何实现数据采集和显示功能。将程序烧录到主控板，演示操作步骤，强调注意事项（如确保设备连接正常、烧录过程中不要中断等）。调试程序，展示如何根据实际情况调整程序参数，直到正确显示声音数据，培养学生的编程思维和实践操作能力。4.组织学生进行实践操作：学生按照步骤（连接主控板与计算机、安装驱动、烧录程序、调试）制作噪声检测装置，教师巡视指导，及时帮助学生解决遇到的问题（如设备连接故障、程序错误等），确保每个学生都能成功制作出装置。指导学生进行测试并记录数据：查看主控板上的数据，记录声音数据；用手完全遮住声音传感器，观察数据变化并记录；靠近声音传感器，拍手一次，查看并记录数据；对比记录的数据，找出最大值和最小值，培养学生的观察能力和数据处理能力。5.引导学生思考使用物联实验设备开展实践探索包含的步骤（设备准备、连接与驱动安装、编程调试、测试记录、数据分析），根据数据得出结论（如环境噪声的大致范围、传感器的灵敏度等），培养学生的总结归纳能力和逻辑思维能力。 了解并学会使用智能终端开展实践学习活动 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 提出问题：“在使用物联实验设备进行实践的过程中，你遇到了哪些问题？是如何解决的？如何进一步优化我们制作的噪声检测装置？”组织学生分组讨论，鼓励学生分享实践经验和解决问题的方法，如设备连接不稳定可以检查接口是否松动、程序运行错误可以仔细检查代码语法等，引导学生思考如何提高检测装置的准确性和稳定性（如增加传感器数量、优化算法等），培养学生的问题解决能力和创新思维。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，强调团队合作和不断探索的重要性，鼓励学生在实践中勇于创新。 通过活动，引导学生更全面的了解物联实验设备的相关知识 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，包括智能终端应用软件检测环境数据的方法、常见传感器产品的使用、物联实验设备制作噪声检测装置的过程，强调不同检测方式的特点和优势，以及在实践过程中培养的各种能力。2.提问学生：“通过本节课的学习，你对传感器在环境数据感知方面的应用有了哪些新的认识？在实践操作中你最大的收获是什么？”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，同时培养学生对信息科技实践的热爱和对环境问题的关注。 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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