(共33张PPT)
（义务教育版）八年级
全一册
第2课
传感之古今未来
学习目标
激趣导入
学习活动
思考-讨论
实践探究
课堂小结
拓展-提升
单元主题
单元主题
单元名称 课名称 核心内容
第一单元 从感知到物联 第1课 开启物联网之门 物联网中的“物”指什么，物联网与互联网的关系，我国物联网的发展
第2课 传感之古今未来 传感器的工作原理，不同时期传感器的特点
第3课 环境数据要感知 利用传感器开展实践探索
第4课 物物相连有价值 物联网的价值：丰富实时的数据、远程控制和协同智能
第5课 物联功能趣体验 查看互联网中的物联数据，体验远程控制和远程监测功能
学习目标
激趣导入
【情境导入】
人在感知外界信息时，需要用到视觉、味觉、嗅觉、触觉、听觉等感官系统，通过感官获取外界信息后，由大脑进行分析判断和处理。
激趣导入
【问题情境】
物联网也能感知世界，那么物联网的感官是什么呢？
？
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传感器
激趣导入
【建构】
物联网的 “感官” 核心是传感器。就像人类靠眼睛、耳朵、皮肤等感官感知世界，物联网要实现对物理世界的感知（如温度、光线、湿度、物体位置、人体状态等），必须依赖传感器。
今天，我们就一起穿越时间，从古代的‘原始传感’，到现代的‘智能传感’，再到未来的‘创新传感’，探索《传感之古今未来》的奥秘。
学习活动
学习活动
传感器的起源
一
学习活动
一、传感器的起源
我该怎么走……
我要去……
学习活动
一、传感器的起源
人类文明进步的重要标志是制造和使用工具。传感器其实由来已久，我国古代的伟大发明指南针、日晷、沙漏等都可以视为最古老的传感器，因为它们具有一定的感知能力。
日晷
指南针（勺式）
学习活动
一、传感器的起源
古代传感器通常基于简单的物理原理，依赖人们对周围环境的长期观察和经验积累而设计，精度相对较低。
陶寺遗址古观象台
思考-讨论
上网查找材料，说一说古代还有哪些传感器。它们分别实现了什么感知功能？它们的输入和输出分别是什么？
【实践探究】
学习活动
传感器的基本工作原理
二
学习活动
二、传感器的基本工作原理
传感器是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，以满足数据的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
学习活动
二、传感器的基本工作原理
物理量等不易测量的量
电学量等容易测量的量
光照强度
温度
湿度
声音
压力
速度
……
电压
电流
电阻
电容
……
传感器
传感器
学习活动
【常见的传感器】
温度传感器
土壤湿度传感器
超声波传感器
温湿度传感器
称重传感器
紫外线传感器
红外热释电传感器
学习活动
【知识链接】
利用光敏传感器，可以“见”到红外线和紫外线；
利用超声波传感器，可以“听”到超声波；
利用磁力传感器，可以感受到磁场的强度和方向；
利用加速度传感器，可以测量物体的运动状态变化情况；
利用位置传感器，可以知道当前所在的准确定位；
……
学习活动
【人的听觉与传感器的听觉】
人的听觉仅能感知频率在20 Hz~20 KHz之间的声波。
声音传感器
学习活动
【人的视觉与传感器的视觉】
人的视觉仅能感知可见光部分，指频率范围在3.9×1014~7.5×1014 Hz之间。
学习活动
声控灯
自动门
【合作探究】
与古代传感器相比，现代传感器有什么特点？
学习活动
【传感器的作用】
感知的作用
使命是感知并传递数据
传 感 器
感知
传递
学习活动
找一找生活中的传感器……
【实践探究】
洗衣机、冰箱、空调等常见的家用电器中是否有传感器？如果有传感器，这些传感器有哪些功能和作用？
学习活动
找一找生活中的传感器……
【实践探究】
物联应用 传感器名称 功能和作用
自动路灯 光敏传感器 检测环境亮度
冰箱 温度传感器 检测温度
自动加湿器 湿度传感器 检测环境湿度
电子秤 称重传感器 测量重量
平衡车 加速度传感器 检测车体加速度变化
学习活动
【实践探究】
“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？
“祝融号”火星车成功在火星表面着陆，并执行了多项科学探测任务，其背后离不开众多传感器的支持……
学习活动
传感器的发展趋势
三
学习活动
三、传感器的发展趋势
从计步器的发展，你能发现什么？
学习活动
三、传感器的发展趋势
传感器作为物联网的基础，应用越来越广泛。物联网的发展又对传感器提出更高的要求，如体积更小、功能更强、价格更低、检测更准确、使用更灵活、产品更节能等。
现在，传感器已经从简单的电子零件逐步变成具有感知、计算、存储、传输等功能的集成化装置。
课堂小结
拓展-提升
手机之所以越来越智能，很重要的原因就是集成了越来越多的传感器。
手机集成了哪些传感器？这些传感器有什么作用？手机中的哪些应用使用了这些传感器？
拓展-提升
传感器名称 功能和作用 应用举例
光敏传感器 检测环境的光照强度 根据环境光照强度调节
屏幕亮度
距离传感器 检测距离 打电话时，如果手机与耳朵的距离较近，会自动熄屏防止误触
加速度传感器 检测x、y、z三个方向上的加速度 测量步数
陀螺仪 检测方向和角速度 与位置传感器结合使用来确定手机的方向和位置
磁力传感器 检测手机周围磁场 强度 指南针应用软件
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第2课 传感之古今未来 教学设计
课题 传感之古今未来 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 八年级
单元主题 【学情分析】物联网的基本含义是“万物互联”，即在互联网的基础上，将人与人的互联延伸扩展到人与物、物与物的互联。物联网的出现极大地扩展了人们的生活、学习和工作空间，推动了现实世界与数字世界相互融合。物联网是继互联网之后又一种新型信息基础设施，是推动大数据和人工智能等信息科技发展与普及不可或缺的重要组成部分。本单元是“物联网实践与探索”课程的起始单元，主要介绍物联网的基本知识及传感器等内容。本单元围绕“从感知到物联”的主题，从探讨“寻找身边能联网的物品”出发，通过感受身边的物联网，探索物联网与互联网的关系，引出物联网中重要的感知设备——传感器，开展传感器和物联网实践，引导学生认识物联网的普及对学习和生活的影响，进而理解物联网的价值。【内容结构】
核心素养 1. 信息意识：通过体验物联网的数据交互方式，了解万物互联和智能感知对信息社会发展的作用，感受物联网给人们的学习、生活和工作方式带来的改变。2. 计算思维：在实践应用中，熟悉数字平台中技术工具、软件系统的功能与应用，知道数字设备获取数据的方法，理解网络中数据编码、传输和呈现的原理。3. 数字化学习与创新：在学习过程中，了解物联网“大场景”“小应用”的特点，选择恰当的数字设备和数字平台支持学习。4. 信息社会责任：在物联网应用中，了解网络空间中物品标识和虚拟身份的意义，知道数据安全防护的常用方法和策略，保护个人隐私，尊重他人隐私。
重点 传感器的基本工作原理；传感器的作用；传感器的由来及发展趋势。
难点 传感器的基本工作原理。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
物联网也能感知世界，那么物联网的感官是什么呢？
【引导分析+建构】物联网的 “感官” 核心是传感器。就像人类靠眼睛、耳朵、皮肤等感官感知世界，物联网要实现对物理世界的感知（如温度、光线、湿度、物体位置、人体状态等），必须依赖传感器。今天，我们就一起穿越时间，从古代的‘原始传感’，到现代的‘智能传感’，再到未来的‘创新传感’，探索《传感之古今未来》的奥秘。 注意、思考、讨论 吸引学生的注意力，启发学生思考。
学习活动 【学习活动】一、传感器的起源【不同时期的定位工具】【最古老的传感器】人类文明进步的重要标志是制造和使用工具。传感器其实由来已久，我国古代的伟大发明指南针、日晷、沙漏等都可以视为最古老的传感器，因为它们具有一定的感知能力。【古代传感器】古代传感器通常基于简单的物理原理，依赖人们对周围环境的长期观察和经验积累而设计，精度相对较低。【学习探究】上网查找材料，说一说古代还有哪些传感器。它们分别实现了什么感知功能？它们的输入和输出分别是什么？【举例】（一）漏刻（滴漏）：感知液体流动量，计量时间输入信号：液体的匀速流动（滴水量） 输出信号：1. 受水器内浮箭的上升高度（对应刻度）；2. 泄水器内刻度线的暴露（如 “铜壶滴漏” 的刻度）。（二）燃香计时装置：感知香料燃烧速度，估算时间输入信号：香料的燃烧进度（燃速）输出信号：1. 香的剩余长度（对应预设时间，如 “一炷香”）；2. 刻度香上标记点的燃烧（如 “更香”，烧到某点即代表特定时间）【学习活动】二、传感器的基本工作原理【传感器的工作原理】传感器是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，以满足数据的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。【常见的传感器】由于用途不同，传感器的外形也会不同，即使同一类传感器，也会形态各异。【知识链接】利用光敏传感器，可以“见”到红外线和紫外线；利用超声波传感器，可以“听”到超声波；利用磁力传感器，可以感受到磁场的强度和方向；利用加速度传感器，可以测量物体的运动状态变化情况；利用位置传感器，可以知道当前所在的准确定位；……【人的听觉与传感器的听觉】人的听觉仅能感知频率在20 Hz~20 KHz之间的声波。【人的视觉与传感器的视觉】人的视觉仅能感知可见光部分，指频率范围在3.9×1014~7.5×1014 Hz之间。【合作探究】【传感器的作用】【实践探究】“祝融号”火星车成功在火星表面着陆，并执行了多项科学探测任务，其背后离不开众多传感器的支持……【学习活动】三、传感器的发展趋势传感器作为物联网的基础，应用越来越广泛。物联网的发展又对传感器提出更高的要求，如体积更小、功能更强、价格更低、检测更准确、使用更灵活、产品更节能等。现在，传感器已经从简单的电子零件逐步变成具有感知、计算、存储、传输等功能的集成化装置。 听讲、思考、讨论 教师通过引领学生学习课程内容，促进学生学习知识。学生通过认真听讲、实践探究等方式，积极学习基础知识和相关技能。另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。
课堂小结 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。
拓展-提升 【拓展-提升】手机之所以越来越智能，很重要的原因就是集成了越来越多的传感器。手机集成了哪些传感器？这些传感器有什么作用？手机中的哪些应用使用了这些传感器？【举例】 自主探究 通过课外拓展的形式引导学生在生活中细心观察，加强其理论联系实际能力的培养。
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