第7课 显示警报信息 教学设计【教科版】《信息科技》八年级上册

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显示警报信息教学设计
课题 显示警报信息 单元 物联网实验流程——灯光警报呼叫器 学科 初中信息技术 年级 八年级
教材分析 本课以灯光警报呼叫器为载体，深入讲解液晶显示屏的应用。教材从功能拓展出发，先阐述显示屏作用与常见类型，让学生对其有初步认知。接着引导学生探索液晶显示屏可自定义的特性，为后续实践奠定基础。在设计环节，通过补充算法流程图，培养学生的逻辑思维。实践部分详细说明硬件准备、连接、程序编写及调试步骤，增强学生动手能力。最后的“科学漫游”介绍屏幕发展历程，将知识延伸至科技前沿，激发学生对科技发展的兴趣，全面提升学生的科学素养。
学习目标 信息意识：学生能够认识到液晶显示屏在信息呈现与传递中的重要作用，了解其在日常生活及物联网系统中的广泛应用场景。计算思维：学生可以依据显示警报信息的功能需求，设计出合理的算法流程图，将复杂的功能需求分解为按下按钮触发显示特定文字和表情的简单步骤。数字化学习与创新：学生自主探索液晶显示屏模块的特性，如更改文字颜色、字号、显示位置等，尝试创新显示效果。信息社会责任：在设计灯光警报呼叫器显示警报信息的过程中，体会科技产品对保障老年人安全等社会问题的积极作用。
重点 掌握液晶显示屏特性，能修改文字、颜色、表情等参数实现多样显示。学会设计显示警报信息算法流程图，依据流程图编写程序，运用“如果……那么执行……”等模块实现按下按钮显示对应文字和表情功能，完成硬件连接、程序编写与调试，确保警报信息准确显示。
难点 理解并灵活运用液晶显示屏各特性间的逻辑关系，在程序中精准控制以呈现理想效果。设计出逻辑清晰、合理的算法流程图，处理按钮按下事件的判断逻辑。在程序调试中，快速准确分析并解决文字、表情显示异常等问题，保障整个显示警报信息系统的稳定运行。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 除了通过LED灯闪烁和蜂鸣器周期响铃来发出警报外，还可以使用液晶显示屏来显示警报信息，丰富呼叫器的功能。用液晶显示屏显示警报信息功能的具体内容是，通过按钮控制液晶显示屏，按下按钮A,屏幕上将会显示“安全”文字和微笑的表情；按下按钮B,屏幕上将会显示“报警”文字和紧张的表情。这样，我们设计的灯光警报呼叫器就能以多种方法提醒相关人员卧病在床的老年人需要帮助。 了解本课的学习主题。 通过教师简要介绍，让学生知晓本课的学习主题。
讲授新课 一、认识液晶显示屏呼叫器要显示文字、表情等警报信息，就要用到主控板上自带的液晶显示屏模块。通过液晶显示屏，可以显示一些信息，从而表达出机器的状态。可以将液晶显示屏用于物联网的感知层或者应用层。议一议显示屏的作用是可以将设备监测到的信息通过计算机语言转换成人类可以读懂的符号，再将它们显示出来，从而让人类可以获得相关的信息。日常生活中我们都在哪些设备上见到过显示屏呢 这些显示屏都是液晶显示屏吗 能量加油站常见的显示器主要有LED屏、LCD屏、OLED屏、TN屏、VA屏、IPS屏几类。其中，LCD屏就是本课要使用的液晶显示屏，日常生活中的电视机屏幕也是以液晶显示屏为主。议一议液晶显示屏模块可以自定义设置哪些特性 如何显示液晶屏幕内置的表情 除了可以控制它们的显示位置外，还可以控制哪些特性 能量加油站液晶显示屏的以下显示特性可以控制。显示文字：显示的文字内容是可以修改的。文字颜色：文字颜色可以修改。内置表情：可以更改不同的表情。显示时长：同一内容如果想要持续显示，需要手动输入，单位是秒。显示位置：类似坐标表示的位置。文字字号：可以手动更改显示文字的大小。二、设计显示警报信息算法接下来我们设计显示警报信息的算法。该算法要实现的功能是，按下按钮A,屏幕上会显示“安全”文字和微笑的表情；按下按钮B,屏幕上会显示“报警”文字和紧张的表情。请根据以上功能补充下面的算法流程图。实现液晶屏显示警报信息1.准备硬件。要实现用液晶屏显示警报信息，用到的硬件设备如下。含液晶显示屏的主控板×12.连接硬件。将主控板与计算机连接。3.编写程序。基于显示警报信息的功能，根据算法流程图，完成程序编写。(1)选择“Python主程序开始”模块。(2)选择在彩屏上显示“主控板”字样，其中位置、颜色等可以自行考虑更改。(3)因为我们希望表情可以持续显示，所以需要用到上一节课中学习过的循环模块以及显示时间的调整。(4)最后，在循环模块中将按下按钮A或者按钮B对应的表情逻辑应用“如果……那么执行……”模块来执行。4.运行调试。完成以上程序编写后，点击运行，这时候我们会发现，如果按下按钮A,则会看到彩屏上显示微笑的表情3秒，并且屏幕上显示文字“安全”;如果按下按钮B,则会看到紧张的表情3秒，并且屏幕上显示文字“报警”。能量加油站显示文字内容的模块对象名为我们给定的编程对象名称，显示文字为运行程序后在液晶显示屏上显示的文字信息，X和Y为文字在液晶显示屏上的横纵坐标，字号决定字体大小，颜色决定字体颜色。“如果……那么执行……”模块可以看到，在该模块中，“如果”后面是事情发生的条件，“那么执行”后面是具体执行的事件，是一个判断性的程序语句。科学漫游——屏幕的发展20世纪80至90年代的电脑显示器或电视机显示器，利用的都是阴极射线管显示技术，这也是最早的电子显示形式之一。最初，阴极射线被用作示波器，后来才被应用到电视机和计算机中。1934年，德国德律风根公司生产了首台商用阴极射线电视机。随后的几年，电视设备开始进入大发展阶段，电视也开始逐渐普及。其中最有标志性意义的事件就是1936年的柏林夏季奥运会，这是人类历史上第一次实现体育赛事电视转播，当时大约有16万柏林人通过电视转播观看比赛，而不必像原来一样必须进入体育场才能观看比赛。此后，业界开始大力研制彩色显像管。1954年是彩色电视机普及的开端。随后世界各国都在开发和生产电视，电视产业成为一个新兴的产业蓬勃发展，代表厂商集中在日本，国产品牌有TCL、长虹、康佳等。1964年，首个液晶显示器和首个等离子显示器双双问世。LCD技术使得平板电视成为可能。在这之后，美国西屋电气公司专家詹姆斯·弗格森(JamesFerguson)对LCD的研究促成了首台液晶电视的诞生。然而，等离子电视在那时并未成为可能，直到数年后数字技术的出现。1987年，伊士曼·柯达公司的研究员发明了OLED技术，为柔软显示设备的出现铺垫了道路。这种显示器也因具备面板结构简单、厚度薄、对比度高、响应速度快、温度适应范围广等液晶电视不可比拟的优势，被业内称为未来最具竞争力的显示器，被公认为新一代的显示技术。拓展实践——为特殊场景定制显示警报方案任务描述：除了教材中提及的保障老年人安全的场景，生活中还有许多其他场景需要用到显示警报信息的功能。请同学们选择一个特殊场景，如幼儿园接送孩子、医院重症患者监护、工厂危险区域监测等。然后发挥创意，设计一个利用液晶显示屏进行警报信息显示的方案。方案需包含以下内容：场景描述：详细说明所选场景的特点和需求，例如幼儿园接送孩子场景中，家长身份识别、孩子安全交接等需求。功能设计：根据场景需求，设计液晶显示屏要显示的具体信息，如文字内容、表情符号（可自行设计新的表情以贴合场景）、显示颜色等。例如在工厂危险区域监测场景中，当有人进入危险区域时，显示屏显示红色的“危险！请立即撤离”文字和惊恐表情。硬件与程序构思：简单说明实现该方案所需的硬件设备（除主控板和液晶显示屏外，可能还需要其他传感器等），并构思大致的程序逻辑，如如何通过传感器检测事件并触发显示屏显示相应信息。方案展示：将设计好的方案以图文并茂的形式展示出来，可以是手绘设计图搭配文字说明，也可以使用简单的绘图软件制作电子版方案。 学习显示屏相关的知识以及液晶显示屏模块的特性。理解显示警报信息的算法逻辑并完善算法流程图。按照实验流程实现液晶屏显示警报信息。了解屏幕的发展的历程。将所学知识迁移到特殊场景，自主设计显示警报方案。 先介绍呼叫器中液晶显示屏的作用与所属层级，引发学生兴趣。通过“议一议”引导学生思考生活实例，加深认知。“能量加油站”补充常见显示器知识，进一步探讨液晶显示屏特性，培养学生探究与实践能力。以设计显示警报信息算法为任务，明确功能要求，引导学生补充算法流程图，培养学生逻辑思维与算法设计能力。通过分步骤讲解实现液晶屏显示警报信息的过程，让学生掌握硬件准备、连接、编程及调试方法。借助“能量加油站”补充知识，助其理解关键模块，培养实践与逻辑判断能力。通过介绍屏幕从阴极射线管到液晶、等离子，再到OLED技术的发展历程，让学生了解显示技术的演变，拓宽科技视野，激发对科学探索的兴趣与热情。引导学生将所学知识迁移到特殊场景，通过自主设计显示警报方案，锻炼其分析需求、创意设计及解决实际问题的能力，强化知识运用，激发创新思维与实践热情。
课后练习 选择题以下哪种屏幕类型是本节课使用的显示屏所属类别？（ ）A. LED 屏B. LCD 屏C. OLED 屏D. TN 屏在编写显示警报信息程序时，用于处理按下按钮 A 或者按钮 B 对应表情逻辑的模块是（ ）A. 循环模块B. 显示文字模块C. “如果……那么执行……”模块D. 连接硬件模块判断题液晶显示屏只能用于物联网的应用层，不能用于感知层。（ ）同一内容在液晶显示屏上的显示时长如果不手动输入设置，将会一直持续显示。（ ）解答题请详细描述在编写显示警报信息程序时，按下按钮 A 屏幕上显示“安全”文字和微笑表情这一功能的实现步骤。参考答案选择题BC判断题××解答题选择“Python 主程序开始”模块，开启程序编写。选择在彩屏上显示“主控板”字样（位置、颜色等可自行更改），进行初始化显示设置。使用循环模块，确保程序持续运行并能不断检测按钮状态。在循环模块中应用“如果……那么执行……”模块，设置条件为“按下按钮 A”，当条件满足时，执行在指定显示位置以设定颜色和字号显示文字“安全”，同时显示微笑表情，并设置显示时长为 3 秒。 结合本课学习内容，独立完成课后练习。 通过课后练习，进一步巩固本课学习的液晶显示屏相关的内容。
课堂小结 组织学生分小组总结本课学习内容，请每个小组代表说说自己小组总结的结果。教师做最后的补充。参考：同学们，本次课大家了解了液晶显示屏在信息呈现中的重要作用，掌握了它可自定义的诸多特性，像修改文字、颜色、表情等。还学会了设计显示警报信息的算法，并依据算法成功编写程序，通过“如果……那么执行……”模块，实现了按下不同按钮显示对应文字和表情的功能。在硬件连接与程序调试中，大家也积极动手、思考解决遇到的问题。希望大家课后继续探索，让科技更好地服务于生活，下节课我们再一起解锁新内容！ 在小组讨论基础上，推选代表总结本课学习内容。其他小组做补充总结。 学生自己总结学习内容是一种学习方法，每次课可以梳理出学习了哪些知识、技能方法和思维方式，在头脑中形成本课程的学科结构。
板书 从教师板书上归纳本课学习内容的重点。 通过板书，帮助学生形成本课学习内容思维导图。
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