资源简介

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节能教室照明与条件控制
节能教室照明与条件控制
年级 六年级 章节 节约能源管理员
课时安排 1节
执教教师 学校
一、教学内容分析
本单元以节约能源管理员为主题，引导学生观察分析生活中的电灯、风扇等电器设备的运作，了解光线、声音和温度传感器的基本原理，并通过实例逐步分析，了解各控制环节的基本操作，理解条件控制和逻辑运算在控制中的应用，并利用所学内容体验编程实现反馈闭环控制，实现通过技术手段自动化控制设备，本单元内容涉及原理较多，编程难度较大，需逐步分析解读，层层递进，助力学生真正掌握本单元内容。
二、教学对象分析
六年级学生在生活观察、原理分析方面的能力已经逐渐增强，他们渴望动手通过所学内容真正应用到生活中，但又缺乏明确的目标，本单元以生活中的随手可见的风扇、电灯实例，带领学生分析其中的传感器原理和逻辑运算在控制中的应用，学生兴趣浓厚；同时本单元在实践过程中让学生大胆尝试，学生之间既分工合作，利用编程去实现相应的功能，进一步加深了对信息科技的兴趣。
三、教学目标
了解光线传感器的基本原理和功能（信息意识）理解通过光线变化实现控制的原理（信息意识）体验通过光线变化控制照明的基本过程（计算思维）
四、教学重点与难点
教学重点：1.了解光线传感器的基本原理和功能2.理解通过光线变化实现控制的原理教学难点：1.理解通过光线变化实现控制的原理 2.体验通过光线变化控制照明的基本过程
五、教学环境（软、硬件）
教学一体机、实验硬件（主控板、光线传感器等）、编程软件
六、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 师：教室每天要开灯，什么时候及时关灯，可以节约能源呢？师：有的教室里，安装了节能灯。那它是如何利用控制系统，在保证必要照明的基础上，实现节约电能呢？我们今天一起来探索吧！ 思考并回答：如光线充足的条件下、放学后、节假日期间等 以生活中的实例导入 ，激发学生兴趣。
任务一、了解光线传感器 1.光线传感器的简单原理师：生活中，人是通过眼睛观察光线变化来开灯或关灯。照明控制系统是怎样像人一样，“看到”光线的明暗变化呢？我们一起来认识下光线传感器的原理。师展示课件，“光线传感器是根据光电效应的原理来感知光线强弱变化的。”2.生活中的传感器（选讲）生活中，除了光线传感器，还有哪些传感器呢？播放视频《生活中的传感器》这些各种各样的传感器他们都是怎样感知世界的呢？其实，别后的原理都比较相似。观看视频《传感器的简单原理》 3.实验：熟悉光线传感器的使用师：既然我们已经了解了光线传感器的原理，现在我们动手尝试利用光线传感器来获取身边的环境光数据吧。 给出光线传感器的硬件与软件。（1）编写光线传感器的显示环境光数值的程序（2）接入硬件，补充完整数据表格（3）小组讨论，谈一谈你的发现 思考路节能灯开关的条件是什么？认识光线传感器的原理。了解生活中的其他传感器，以及传感器的简单原理。在计算机上编写程序，补充完整表格数据，分析数据，总结汇报。 通过问题引导学生分析节能灯开关的条件。通过编写程序进一步加深学生对于光线传感器原理的理解，并让学生自主记录分析不同环境下的环境光数值。
任务二、设计制作光控灯模型 1.光控灯控制环节分析师：刚刚同学们动手完成了环境光数据的收集。下面请同学们根据我们之前学习的过程与控制的三个环节，来说一说光控灯每一步所对应的事件和硬件分别是？2.模拟光控灯的控制过程师：接下来请同学们根据刚刚收集的数据作为环境光强度判断的阈值，结合对光控灯过程控制的原理分析，小组合作，体验一下光控灯的编程吧。修改程序，增加功能高于设定阈值时自动关灯。并请同学分享展示代码。 利用收集的数据作为条件判断的阈值，结合原理，通过编程实现光控灯模型。 理解通过光线变化实现控制的原理。结合收集的数据利用编程设计制作光控灯，进一步加深对于光控灯过程控制环节的理解。
课堂总结 师生总结本节课内容。学生谈本节课收获。 回顾与总结本节课所学。 巩固知识与经验
练习提升 1.光线越暗，光线传感器输出的光强度值越_____________。 2. 小组合作，设计方案，采用“或”逻辑运算，实现光强度值大于阈 值或休息时间自动关灯功能。 小组合作动手尝试利用“或”逻辑编程实现其他条件控制灯光 回顾光线传感器与环境光之间的关系，利用“或”逻辑，尝试实现其他场景灯光的智能控制，加深对于判断条件的理解
拓展延升 展示更复杂的灯光控制视频，让学生课后搜索资料了解计算机控制 让学生利用在线平台等工具自主查阅资料
七、板书设计
八、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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