第二单元 第2节 丰富多样的传感器 第2课时 教案 川教版2024信息技术八年级上册

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八级上册信息技术教学设计
课题 第2节《丰富多样的传感器》第2课时 单元 二单元 学科 信息技术 年级 八年级
学习目标 【核心素养】信息意识：通过实践操作，感知传感器数据读取与显示的完整流程，理解“硬件采集—软件处理—数据输出”的逻辑，主动关注物联网系统中数据流转的核心作用。计算思维：能根据温度监测需求设计算法流程（流程图），通过编写程序实现数据读取与显示，培养“问题拆解—步骤设计—代码实现”的逻辑推理能力。数字化学习与创新：动手完成传感器与主控板的硬件连接、程序编写与调试，尝试探索不同环境下的数据变化，创新设计数据记录与分析方案。信息社会责任：在实践中体会技术操作的严谨性，了解火灾温度监测的安全标准，树立“技术应用需贴合实际需求”的责任意识，重视实验安全与规范操作。【教学目标】知识与技能：掌握温度传感器与主控板的硬件连接方法；理解数据读取与显示的算法流程；学会使用编程平台编写简单程序，实现温度数据的实时显示。能独立完成硬件连接与程序调试；能通过改变环境温度，观察并记录数据变化；能结合火灾温度特征，初步确定喷淋系统的温度阈值。通过动手实践激发对编程与硬件操作的兴趣，感受“理论—实践—应用”的学习逻辑，增强工程实践的成就感与自信心。过程与方法：采用“疑问驱动—实验探究—编程实践—拓展延伸”的教学模式，结合示范操作、小组协作、问题导向等方法，让学生在“做中学、练中悟”。情感、态度与价值观：拓展学生知识面，提高学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。培养学生的计算机思维和自主探究、小组合作能力。培养孩子们的动手操作能力。培养严谨规范的实验操作习惯和团队协作精神；体会技术实践的趣味性与挑战性，树立“大胆尝试、细心排查”的探究态度；增强对物联网工程实践的热爱。
重点 温度传感器与主控板的硬件连接；数据读取与显示的程序编写；算法流程（流程图）的理解与应用。
难点 程序编写中传感器数据的调用与显示逻辑；结合火灾场景确定合理的温度阈值；硬件连接与程序调试中的问题排查。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
教学设计教学设计教学设计 一、新课导入1、情景展示同学们，上节课咱们给消防自动喷淋系统选好了“侦察兵”——温度传感器！但有同学偷偷问我：“这小传感器真能读出温度，还能让系统知道啥时候喷水吗？”这个问题问得太实在了！就像选好了士兵，还得教他怎么“传递情报”——也就是传感器怎么把温度数据读出来，还能显示给我们看。2、揭示课题今天老师带了“全套装备”，咱们就来当一回“物联网工程师”，亲手让温度传感器“说话”！不仅要让它读出环境温度，还要让数据显示在屏幕上，甚至能根据温度变化，判断“火灾来了”该喷水！你们准备好挑战了吗？那咱们就走进《丰富多样的传感器》第2课时，解锁“数据读取与显示”的实战技能！（板书课题）二、新知学习（一）数据读取与显示：传感器的“情报传递”流程同学们，传感器采集到数据后，可不会自己“喊出来”，得经过“三步走”才能让我们看到：第一步是硬件连接——让传感器和主控板“牵手”，把数据传给主控板；第二步是算法设计——告诉主控板“该怎么读数据、怎么显示”；第三步是程序编写——把算法变成主控板能看懂的“指令。咱们先看算法设计：就像玩游戏的攻略一样，流程图把步骤写得明明白白：先初始化传感器和显示屏（准备工作）→传感器读取温度数据（收集情报）→显示屏显示数据（上报情报）→循环重复这两步（一直监测）。是不是很简单？就像每天早上“起床→刷牙→洗脸→上学”的循环一样。（二）硬件连接：手把手教你“牵对小手”接下来是“硬件搭积木”环节！大家看课件上的连接示意图：温度传感器有三个引脚，VCC接主控板的3.3V电源（红色线），GND接GND（黑色线），DATA接数字引脚D2（黄色线）；显示屏也要对应接好电源和信号线，千万别接反了，不然传感器和主控板会“罢工”哦！小提醒！插杜邦线的时候要“轻插轻拔”，就像对待好朋友一样温柔，别把引脚掰弯了连接好后举手示意，老师会来“验收”，确保大家的“硬件团队”能正常工作！（三）程序编写：给主控板“下达指令”硬件连接好，就该给主控板“写命令”了！咱们用编程软件来编写程序，步骤超简单：第一步：添加传感器库（就像给主控板装“翻译软件”，让它能看懂传感器的信号）；第二步：初始化设置（告诉主控板“哪个引脚接了传感器、显示屏怎么显示”）；第三步：循环读取数据（让传感器一直监测温度，用“循环模块”实现）；第四步：数据显示（把读取到的温度值显示在屏幕上，用“显示模块”设置字体和位置）。老师给大家示范一下，大家看清楚模块怎么拖拽、参数怎么设置等会儿实践时，有不懂的可以看课件，也可以问老师或小组同学，咱们一起“攻克”编程难关！三、拓展延伸（18分钟）1.实践任务一：温度数据的读取与显示（10分钟）现在进入“实战环节”！请小组合作，完成以下任务：（1）按照示范，完成温度传感器与主控板、显示屏的硬件连接；（2）打开编程软件，参考流程图编写程序，实现“循环读取温度并显示”；（3）连接成功后，记录当前环境温度，然后用暖手宝（或小风扇）改变周围温度，每30秒记录一次数据，填在实验记录表上。（学生小组实践，教师巡视指导：重点帮助硬件连接有困难的小组，指导编程时的模块选择与参数设置，提醒实验安全，避免暖手宝接触电源）时间到！请各小组汇报一下你们的实验结果（邀请2-3个小组展示数据）第一组发现暖手靠近后，温度从25℃升到了32℃，显示屏实时更新了，太成功了！第二组遇到了“数据不显示”的问题，后来发现是传感器库没添加对，排查后就好了，这种“排错能力”超重要！2.实践任务二：火灾温度阈值探究（5分钟）结合实验结果，咱们来思考核心问题：火灾发生时温度变化很快，一般会超过60℃（展示火灾温度特征资料）。如果用温度传感器监测火灾，把喷淋装置的启动温度设定在多少℃最合适呢？太高了会错过灭火时机，太低了又会误触发请小组讨论，结合资料和生活经验，给出你们的建议，并说明理由！（学生小组讨论，教师引导思路：参考消防规范，一般喷淋系统启动温度为68℃左右）分享时间！第三组建议设定在68℃，理由是“既能避免夏天高温误触发，又能在火灾初期及时喷水”，和真实的消防规范不谋而合！大家要记住，技术参数的设定不是“拍脑袋”，而是要结合实际场景和安全标准3.拓展实践：其他传感器的探索（3分钟）除了温度传感器，大家还可以尝试连接湿度传感器、光照传感器等，按照今天学的方法，完成硬件连接和程序编写，读取并显示数据看看不同传感器能采集到哪些有趣的数据，下节课咱们分享各自的“探索成果”！四、课堂小结（5分钟）同学们，今天的“物联网工程师实战课”太精彩了！咱们一起解锁了三大技能：硬件连接：学会了温度传感器与主控板、显示屏的正确连接；程序编写：能根据流程图，用编程软件实现数据的读取与显示；实验探究：通过改变环境温度，观察数据变化，还初步确定了喷淋系统的温度阈值。现在咱们的消防自动喷淋系统，已经能“感知温度”并“显示数据”了，下一步就是让它“自动喷水”！下节课咱们会学习物联网的控制反馈技术，让系统达到“温度超标→自动启动喷淋”的完整效果大家课后可以复习今天的编程步骤，预习控制模块的相关知识，为后续的项目收尾做好准备！五、作业布置
预习下一课。板书设计《丰富多样的传感器》第2课时一、核心流程：数据读取与显示硬件连接→算法设计（流程图）→程序编写（传感器+主控板+显示屏）（初始化→读取→显示→循环）（添加库→写指令）二、实践任务1.基础任务：读取并显示温度数据，记录环境温度变化2.核心任务：探究火灾温度阈值（建议68℃左右）3.拓展任务：尝试其他传感器的数据读取三、项目进展：消防自动喷淋系统→感知数据→下一步：自动控制 观看了解学习思考；表达学习学习操作实践了解操作练习交流；分享预习下一课 创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣；了解本节课学习内容数理逻辑培养表达能力培养倾听习惯增加知识面学生利用自主探究、小组合作、实践操作的方法去解决问题；师生直观演示更具说服力，加深印象。培养倾听习惯培养学生举一反三、学习迁移的能力；鼓励学生尝试完成操作练习培养表达能力培养自主学习能力
教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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