资源简介

(共42张PPT)
第5单元 第3课
户外活动与睡眠监控模型
（湘科2024版）六年级
下
1
核心素养目标
3
活动目标
5
练习提升
7
活动日志
2
新知导入
4
新知讲解
6
拓展延伸
单元回顾与评价
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
认识到物联网技术带来的便利与隐私风险，培养在使用信息技术时的安全意识和责任感。
运用传感器技术设计简单的模型，如户外活动监控器和睡眠记录仪，激发创新思维和动手能力。
通过编写和上传程序，体验如何利用传感器数据进行分析和判断，提高解决实际问题的能力。
了解光线传感器和加速度传感器的基本原理，能够识别其在日常生活中的应用，培养对信息技术的敏感度。
02
新知导入
在我看来，计算机计算机依靠传感器来接收外界的信息。就像我们的眼睛和耳朵一样，传感器可以感知光、声音、温度、压力等各种物理量，并将这些信息转化为电信号。例如，摄像头就是一种图像传感器，它可以将外界的图像转化为数字信号，让计算机能够处理和分析。编码就像是一个神秘的密码世界。它虽然看不见摸不着，却在计算机的世界里起着非常重要的作用。
充足的户外活动和睡眠时间对视力健康有益。自然光照有利于眼睛的健康发育，充足的睡眠能让眼睛得到充分的休息。根据国家相关要求，小学生每天要保证2小时以上户外活动时间和不少于10小时睡眠时间。设计制作户外活动与睡眠监控器模型，帮助我们达到这一标准，保护视力健康。
02
新知导入
为什么户外活动时间的估算重要？
通过估算户外活动时间，我们可以调整生活方式，增加户外活动，有助于身心健康，避免长时间待在室内可能带来的健康问题。
02
新知导入
思考
什么是物联网，简单说一个应用？
在我看来，计算机计算机依靠传感器来接收外界的信息。就像我们的眼睛和耳朵一样，传感器可以感知光、声音、温度、压力等各种物理量，并将这些信息转化为电信号。例如，摄像头就是一种图像传感器，它可以将外界的图像转化为数字信号，让计算机能够处理和分析。编码就像是一个神秘的密码世界。它虽然看不见摸不着，却在计算机的世界里起着非常重要的作用。
物联网是指通过网络将各种设备连接在一起，使它们能够相互“交流”和控制。例如，在智能家居系统中，你可以用手机远程控制家里的灯光、空调等电器，让生活更方便和智能化。
02
新知导入
在我看来，计算机计算机依靠传感器来接收外界的信息。就像我们的眼睛和耳朵一样，传感器可以感知光、声音、温度、压力等各种物理量，并将这些信息转化为电信号。例如，摄像头就是一种图像传感器，它可以将外界的图像转化为数字信号，让计算机能够处理和分析。编码就像是一个神秘的密码世界。它虽然看不见摸不着，却在计算机的世界里起着非常重要的作用。
借助光线传感器，我们可以测量环境光强度的变化，通过设定的阈值判断人在室内或户外，并据此调整每日安排，促进健康生活。
智能手环利用内置传感器检测身体活动和生理数据，提供健康建议和睡眠分析，成为我们日常健康管理的助手。
02
新知导入
03
活动目标
了解不同光线条件下光线强度的变化。
理解户外活动时间估算基本原理。
04
新知讲解
一、估算户外活动时间
户外光线强度随天气和时间变化，室内光线强度根据照明条件不同也存在一定差异。一般而言，户外光线强度比室内光线强度更大。
估算户外活动时间
实践体验
测试光线强度
1.测量室内和户外的光线强度，记录测量结果。
04
新知讲解
实践体验
测试光线强度
2.将不同环境下的光强度值记录在下表中。
04
新知讲解
序号 光线条件 光强度值
1 室外晴天 100,000 lux
2 室外多云 10,000 - 25,000 lux
3 室外阴天 1,000 - 5,000 lux
4 室内靠窗 500 - 2,000 lux
5 室内不靠窗 100 - 500 lux
04
新知讲解
通过记录一个人白天所处环境光强度变化，可以大致分析他处于室内或户外的时间长度。
分析户外活动时间
04
新知讲解
根据上图数据，假如以光强度600作为阈值，当光强度>600时，判断为在户外；当光强度≤600时，判断为在室内。这样可以估算出从上午8点到下午6点，此人主要在户外活动，在室内时间大约为2小时。
根据这个原理我们可以制作户外运动监控器，记录户外活动时间，提醒我们多进行户外活动。
实践体验
设计制作户外活动监控器模型
实验目的：设计制作户外活动监控器模型，体验其控制过程的实现。
04
新知讲解
实践体验
设计制作户外活动监控器模型
实验设计：通过光线传感器测环境光强度，估算累计室外活动时长，及时显示时长并通过 LED 灯来反馈提醒。
04
新知讲解
实践体验
设计制作户外活动监控器模型
实验设计：通过光线传感器测环境光强度，估算累计室外活动时长，及时显示时长并通过 LED 灯来反馈提醒。
04
新知讲解
实践体验
设计制作户外活动监控器模型
实验准备：主控板、编程计算机、移动电源。
04
新知讲解
实践体验
设计制作户外活动监控器模型
实验过程：1、编写程序。
04
新知讲解
实践体验
设计制作户外活动监控器模型
实验过程：2、上传程序。将主控板插上电源，在户外进行测试，观察测试结果。
04
新知讲解
04
新知讲解
二、使用加速度传感器记录睡眠状况
睡觉时，人的身体活动减少，呼吸减缓，脑电波也会发生变化。要准确判断人是否处于睡眠状态非常复杂。
估算户外活动时间
04
新知讲解
我们可以通过监测身体活动状况来大致分析人的睡眠状况。目前许多具有记录睡眠状况功能的智能手环，主要也是以感测身体移动来实现该功能的。
04
新知讲解
三轴加速度传感器能感知物体运动状态变化。当物体发生移动或翻转时，三轴加速度传感器的读数值会发生变化。如果在睡觉时佩戴三轴加速度传感器，就能探测到身体的移动变化，从而记录分析睡眠状况，
实践体验
使用三轴加速度传感器
记录不同运动状态下，三轴加速度传感器的强度值及变化。
04
新知讲解
实践体验
使用三轴加速度传感器
记录不同运动状态下，三轴加速度传感器的强度值及变化。
04
新知讲解
主控板运动状态 三轴加速度传感器强度值及变化
静止平放 接近0变化，保持稳定。
竖起 某一轴有显著变化，其他轴变化较小。
垂直翻转 某一轴从正值变为负值或反之，变化较明显。
水平旋转 两轴交替变化，显示旋转的周期性。
快速甩动 三个轴都显示大幅而快速的变化。
05
练习提升
1.检测运动状态可以使用传感器 光线传感器
2.参考户外活动监控器模型和三轴加速度传感器原理，尝试设计制作睡眠记录仪模型。
06
开拓视野
如何提高睡眠质量高质量的睡眠有利于青少年的健康。
提高睡眠质量要注意做到以下几点：
1.形成规律的作息时间：每天尽量在同一时间入睡和起床。
2.创造安静的睡眠环境：保持安静，避免噪声干扰，关掉电视、电脑和手机等电子设备。
3.适当运动：适当的运动可以帮助消耗多余的能量，有助于提高睡眠质量。
4.控制饮食：在睡觉前避免大量进食和饮水。
5.寻求帮助：如果存在严重睡眠障碍，建议及时告诉老师和家长，寻求医生或专业人士帮助。
07
拓展延伸
物联网（IoT）基础
概念介绍：
物联网是指通过互联网把各种物品连接起来，让它们互相“交流”。
智能冰箱：
比如，你家的冰箱可以通过网络告诉你里面有什么食物需要补充。
07
拓展延伸
物联网（IoT）基础
城市交通管理：
许多城市使用物联网技术来管理交通信号，让交通更顺畅。
智能家居：
我们可以用手机来控制家里的灯光和温度，这就是物联网的功劳。
07
拓展延伸
物联网（IoT）基础
隐私保护：
物联网让我们的生活更方便，但也需要注意保护我们的隐私。
未来发展：
未来，物联网有可能让更多的机器和工具变得“聪明”和互联。
08
单元回顾与评价
单元回顾
08
单元回顾与评价
评价交流
1.同学之间相互交流，分享各自的收获。
在学习了这些内容后，我对科技在我们日常生活中的应用有了更深的理解。我学会了如何使用护眼灯来调整色温和亮度，从而保护视力。同时，搭建的坐姿监控器能帮助我保持正确的坐姿，避免长时间不良姿势对健康的影响。此外，通过户外活动和睡眠监控模型，我了解到如何利用传感器技术记录活动时间和睡眠质量，帮助我更好地管理健康。这些知识让我对科技的作用和重要性有了新的认识，希望能在生活中更好地运用这些技能。
08
单元回顾与评价
评价交流
2.评一评，画一画。(最高为5颗★)
评价内容 自我评价
了解色温及色温设置方法
理解护眼灯亮度自动调节基本控制原理
了解超声波传感器基本原理
理解坐姿监控器模型基本控制原理
了解不同条件下光线强度的变化
理解户外活动时间估算基本原理
08
单元回顾与评价
评价交流
2.评一评，画一画。(最高为5颗★)
学习表现 自我评价 同学评价 教师评价
积极参与探究活动和小组合作
能充分利用数字工具开展学习
能提出有创意的想法和观点
主动分享和展示学习成果
09
活动日志
活动日志 班级：XX 姓名：XX
活动名称 户外活动与睡眠监控模型
活动环节 1口 估算户外活动时间 2口 使用加速度传感器记录睡眠状况（在对应环节画V）
活动完成内容 设计制作户外活动监控器模型、学习三轴加速度传感器
活动完成度 口口口口口口口口口(100%)
活动小结 问题与反思：语法错误、编辑错误。
改进的方法：加强对三轴加速度传感器的理解。
09
板书设计
护眼灯的色温与亮度控制
1.进行新知引入
2.使用加速度传感器记录睡眠状况
3.尝试设计制作睡眠记录仪模型
4.完成课堂练习
5.进行知识拓展
10
课后作业
01
请编写一个程序，使LED灯在周围光线变暗时自动亮起。
10
课后作业
02
如何利用加速度传感器优化睡眠质量的监控？请描述一个简单的应用场景。
10
课后作业
1、什么是护眼灯的基本功能？（ ）
保护眼睛 B. 增加噪音 C. 增加亮度 D. 改变颜色
2、护眼灯可以调整什么来保护眼睛？（ ）
A. 色温和亮度 B. 温度 C. 声音 D. 湿度
3、自动调光台灯会根据什么来调整亮度？（ ）
A. 周围光线 B. 温度 C. 时间 D. 颜色
4、坐姿监控器的作用是什么？（ ）
A. 让我们坐得更舒服 B. 帮助我们保持正确的坐姿 C. 增加高度 D. 改变椅子颜色
5、超声波传感器能做什么？ （ ）
A. 监测坐姿 B. 制造声音 C. 提高音量 D. 增加气味
A
A
A
B
A
10
课后作业
6、你觉得护眼灯为什么对我们很重要？
7、自动调光台灯可以根据房间温度自动调整亮度。（ ）
8、坐姿监控器可以帮助我们保持正确的坐姿，预防不良姿势。（ ）
9、加速度传感器只能用于记录户外活动，不能记录睡眠状况。（ ）
护眼灯对我们很重要，因为它可以调整光线的亮度和色温，帮助保护我们的眼睛，减少疲劳，特别是在我们做作业或阅读的时候。
错
错
对
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