常见传感器及其简单应用

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常见传感器及其简单应用
一、教材分析：
本节内容是通用技术选修模块《电子控制技术》入门篇章，以课标为准，同时综合了河南版、广东版、苏教版及地质版四种版本的《电子控制技术》教材。传感器这章的内容，涉及的知识面是很宽的，传感器在日常生活中的实际应用也是相当广泛的。四个版本的教材都试图通过选取日常生活的典型案例，让学生了解各类传感器及其用途，并阐述其简单的工作原理，把学生带入到神奇的自动化控制世界。但是传感器的理论、工作原理比较深奥，学生的学习有一定的困难。
二、学情分析：
本节内容的教学对象为高二年级的学生，在经历了必修一、必修二的学习后，大致了解了设计的一般过程；知道设计应遵循的几大原则；初步掌握了简单控制设计的基本思想和方法；知道用系统的思想来分析和处理问题；并用试验的方法进行优化。同时高二学生在高中物理课上也学过力学、电磁学等相关知识，对电子控制技术有了一些理论上的认识，也产生了一定的兴趣，有在自动化控制方面小试身手的愿望。
三、教学目标：
知识与技能：
1．认识常见的传感器，能用简易方法检测传感器。
2．知道传感器的作用及其简单应用。
过程与方法：
1．引导学生进行自主、合作、探究的学习方式学习，在探究中自主建构知识。
2．能够在展示过程中体现学生的创新能力，培养学生的语言表达能力等。
3．通过对传感器知识应用的小制作，让学生在创新设计中运用创新思维，在活动中体验过程，并能对某些设计方案提出自己创新优化设计的见解。
情感态度与价值观：
1．通过体验传感器知识应用的小制作的过程，初步形成学生敢于创新的思维品质，培养学生的创新意识和交流合作能力。
2．通过互动评价培养学生学会欣赏、敢于质疑，善于反思的科学态度。
四、教学重点与难点：
1、重点
对传感器的认识与理解
培养学生的设计能力和动手能力
2、难点
各种信息通过传感器变成电信号的变换原理
五、教学策略与方法：
自学辅导、学案引导、问题导学、自主学习、合作学习、互动评价。
高二学生经过之前的学习，对电子控制技术有了一些理论上的认识，也产生了一定的兴趣，有在自动化控制方面小试身手的愿望，但是传感器的理论、工作原理比较深奥，学生的学习还是有一定困难的。通过对传感器知识应用的小制作，让学生在亲历创新设计中运用创新思维。新课程强调学生是学习的主体，教师起主导作用；倡导探究性学习和模型的构建。因此，我们尝试着新型教学模式“让教室成为学生实践的场所，让讲台成为学生展示的平台”。这样，不仅能在学生的展示过程中了解学生学得怎么样，而且通过生生互动、师生互动充分发挥学生的主动性和积极性。通过学案和补充问题的引导，让学生在体验传感器小制作过程后，对传感器的作用及原理有所感悟。
六、教学工具：多媒体平台、展示台（实物投影仪）、各种传感器实验器材、摄像机。
七、课时安排：2课时（连排）之所以采用两节课连排的方式，单独上缺乏连续性，上完理论课之后，没有时间进行实践，缺乏整体性。（半节理论、半节理论知识初步掌握，第二堂课实践操作。）
八、教学过程：
导入课题
创设情景：播放北京科技馆中的机器人 ( file: / / / E:\\u盘1备份090715\\0907省级培训\\指挥家.wmv" \t "_parent )演奏视频，传感器在机器人中，是必不可少的元件。传感器是机器人获取外部部信息的唯一途径。有的传感器就像人的眼睛，可以感受到光的强弱，有的传感器则像人的皮肤，可以感受到温度的变化，有的传感器还能听到声音。传感器就是机器人的感觉器官，它能将外界信息转换成电信号，并传送给单片机进行加工处理。安装了各种传感器的简易机器人具有对外界环境的变化作出反应的能力。再从日常生活中常见的应用传感器的例子入手，比如通过展示磁控灯小实验，当有磁接触磁传感器时，发光二极管发光，当磁离开时，发光二极管熄灭。引出本堂课的内容：传感器。
预习交流
给大家5分钟的时间大家自学教材传感器部分，在自学的过程中可进行小组讨论，5分钟后请说出这节课自己的学习目标。 学生对照学案，自主预习了解本节课学习内容，明确学习目标，学生说出自己的学习目标。 通过阅读教材能够获取基本知识点。
新课讲解
教师PPT展示本节课的大致内容。介绍传感器及其在我们日常生活所起的广泛且重要作用，介绍我们日常生活中最常用、且最容易理解的温度传感器、光传感器、声传感器以及磁、力等传感器，了解他们在电子控制技术中的作用，学会识别和简单应用。
分组合作
动手实践 利用所给传感器等器材设计作品（也可以自备一些必要的小器材）。教师巡回指导。 学生通过自主发现和探究，完成设计创新任务，在亲身的体验中建构自己的学习目标，培养学生的创新思维和动手实践能力。
小组展示
互动评价，展示的要求：声音洪亮，语言清晰。解释清楚设计意图、思维过程、设计类型等。
　1、要求结合前面已经学过的“技术与交流”方面的知识进行交流。（课件幻灯片打出几种交流方式，帮助复习。）
2、要求体现通用技术的教学理念，全班同学全员参与。（课件打出分组名单。）同学按分组顺序,从一组到五组依次上台展示演说。台下同学提问、质疑、谈建议。（老师设计一些问题，引导提问的方向。）尽量让原制作组的同学回答问题。只有回答错误或不完善时，老师才予以纠正与补充。（为确保能达到交流展示的效果，五个小组要多提问题，每小组有两次以上提问，该组提问分才能得满分。）。
3、为了让后面的同学也能看清楚演示效果，采用摄像机将演示实况投影在大屏幕上，并将同学们的演讲稿也放在展示台上投影。或者播放课件里面的演讲稿幻灯片，播放插入课件里的演示效果视频或照片。
4、提示注意用电安全。
5、评分标准（见幻灯片）
（备好空白打分表，一边看演示，一边打分，最后将评分结果公布在展示台上。）
6、小结：师生共同完成。
7、课外延伸（通用技术开课很少，课堂时间有限，要课外用心体会，主动学习实践，才是会学的学生，才能学好通用技术。）
总结巩固
布置作业
同学们，这节课有什么收获？
师生互动、积极参与讨论。
回忆本节知识结构，对重点内容进行强化，能力提升
教学反思：
传感器在自动化控制系统里犹如人类的眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官，它使电子控制系统有了外界信息的入口，能看、能听、能嗅，能对各种信息作出反应，起着门户一样的作用。传感器这节的内容，是学习电子控制技术的入门知识。
传感器是一大批能将非电信息转换为电信息的元气件的总称，与电子控制技术里面另一个关键的元器件——晶体管号称自动化控制的二员干将。学习它的相关知识是极其重要的。但是传感器的工作原理涉及到了众多门类的科学知识，而我们高二年级的同学，这方面的知识储备有限，学习传感器的工作原理是有相当大的困难的。因此我采用这种“动手做、上台讲”的方法，旨在通过演示与交流，实践与探讨的方式来学习传感器的知识。实践证明效果很好。
因为要求全班同学全员参与，大家在一起设计制作，一起研究探讨，加上有问题随时可以向老师提问，容易很快弄明白一些难度大的问题，知识的普及面也广，受益的同学也多。在某一种传感器小制作的演示过程中，首先全组同学就非得弄懂弄透它的工作原理。这样该组才可能制作成功。大家还得钻进去，学习与其相关的知识，才能应对别组同学的提问、质疑。要能挑出别组的设计缺陷，提出建设性的改进建议，得钻研别组的设计，学习别组传感器的工作原理，这样来来回回，知识的积累就逐步增加，学习也就有了事半功倍的效果。
这堂课的另一设计是利用当前计算机在技术交流方面的优势，要求同学们用PPT幻灯片交流展示，在老师的帮助下，各组都采用了幻灯片演示传感器工作原理，解说本组设计的亮点。有的组交的幻灯片还很能说明问题。证明他们确实学懂了传感器的知识。
在体现新课程教改方面也作了一些尝试，课堂上教师“退居了二线”，台上自始至终活跃的是我们的学生。传统的由老师一人在讲台上讲授的通用技术理论知识，改在实验室手把手指导，在实践中传授通用技术理论知识。学生学懂以后由学生返回讲台来汇报学习成果。
在教师点评环节，老师同步对每组进行评价，即肯定了同学们的学习积极性，调动了同学们的学习兴趣，还适时指出了，诸如原理讲错、阐述不全面等情况，使同学们得到了一次再学习的机会。
这节课还通过逐步分组打高分，多次鼓励、肯定同学们辛苦制作出来的演示设施的成功，来调动同学们的学习兴趣，看看同学们在台上演示解说时那得意样子，就知道他们在暄耀制作成功的喜悦。
在本课中穿插了一些复习内容：例如复习技术设计1里学习过的“设计的交流方式”、“设计的评价”等内容，控制的基本思想和方法及系统的思想来分析和处理问题；并用试验的方法进行优化。这对巩固已经学习过的技术与设计必修模块的知识有益。
在知识拓展方面本节课也作了一些尝试，例如“无线电知识”、 “电动机为什么要用变速箱才能获得低转速的知识”、“灵敏电流计驱动的问题”等都超出了本教材的知识范畴。
本节课采用了展示台，摄像机，照相机及多媒体多功能教室，这对交流与展示课是有帮助的。有条件的学校应都可以借鉴。
参考：长沙市第28中学夏平帆的《传感器应用的创意设计》教学设计
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