资源简介

《2.6 小型信息系统的组建》教学设计
【学科核心素养】
1.根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式、技术及信息系统
组建方案来获取与处理信息。（信息意识）
2.在信息活动中能够根据需求采用与信息系统相关的设备与技术，界定问
题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据、组建信息系统，高效地解决问
题；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的方案组建信息系统，科
学合理地为生活、学习提供更优化的方式。（计算思维）
3.在组建小型信息系统的过程中，掌握数字化学习系统、学习资源与学习
工具的操作技能，适应数字化学习环境，认识数字化学习环境的优势和局限。
（数字化学习与创新）
4.能够根据需求提出合理化的硬件采购建议，达成较高性价比；针对需求
合理选择软件，为不同工作人员的需求服务。运用自动化、智能化技术节约能
源、提高安全保障等。（信息社会责任）
【内容要求】
通过搭建小型信息系统的综合活动，体验信息系统的工作过程，认识信息
系统在社会应用中的优势及局限性。
【学业要求】
知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机制。能构
建简单的信息系统，积极利用各种信息系统促进学习与发展。
【学情分析】
从学生的认知水平来看，高中学生的逻辑思维能力趋于成熟，能够有条理
地表达一个过程或规则，为进一步发展学生的计算思维创造了条件。
通过前面章节的学习，学生已经掌握了计算机系统的组成和计算机系统互
联的知识，知道基于物联网的信息系统工作原理，然后通过组建无线局域网和
远程控制系统的实验，熟悉了各种常用的开源硬件，并培养了一定的动手操作
能力和团队合作的习惯。作为单元的最后一节，我们将安排两个实验，分别构
建简单的信息系统和智能化信息系统。这样的学习任务符合学生的认知水平和
操作能力，可以更好地促进他们把理论知识与生活实际进行有机结合，从而更
好地掌握如何进行信息系统的集成，实现本单元总的教学目标。
【课时安排】
本节是技术实验课，将安排 2个课时完成。第一课时是“组建红外线传感
系统”，第二课时是“利用开源硬件组建超声波测距警报系统”。
第一课时：
【教学目标】
1.通过动手组建红外线传感系统，体验和理解信息系统的工作过程。
2.通过组建并测试红外线传感系统，理解传感系统的组成和工作原理。
【教学重难点】
教学重点：理解实验原理及认识各个实验部件。
教学难点：连接红外线发射器和接收器的电路。
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
播放智能家居短视频，
展示利用传感器组建的智能
家居系统实现自动开关灯、
调节温度、开关窗帘等功 观看视频，了 创设情境，
实验引入 能。 解本节课的学习目 激发学生探索学
说明本节的学习目标： 标与基本任务。 习的兴趣。
利用传感器组建一个小型的
信息，模仿智能家居的某项
功能。
1.说明本节实验目的和具体
要求。
2.展示实验需要使用的器
材。
帮助学生掌握实
3.讲解实验原理 观察、听讲，回顾 验相关的原理，
信息系统的知识， 为后续顺利完成
实验准备 （1）传感器
了解实验所用设备 实验并更好地解
（2）红外线传感器 的基本工作原理。 释信息系统工作
原理进行准备。
（3）小马达
重点分析红外线发射器和接
收器的电路。
对学生进行实验指导： 实验步骤：
1. 连接红外发射器
1. 红外线发射管和接收管 的电路（没有相应配
对准时可把红外光转变为电 件的可以直接使用现
信号，这时状态为“是”， 成的红外遥控器）。
利用这一特性可制作红外线
2. 连接红外线接收
遥控器，控制小马达转动。 培养学生动
端的电路，注意接收
手操作的能力，
管要反接。
2. 马达的安装比较复杂， 通过自己组装电
要实验效果更理想需要先将 3. 安装马达、风扇 路和安装各种零
实验操作 其固定在支架上，再插上风 等部件。 部件，更好地从
扇叶，利用马达转动带动风 实验中理解传感
4. 测试遥控风扇系
扇转动。 统。（1）将红外线 器工作原理和简
发射器对准接收器发 单信息系统的构
3.（拓展提高）借助红外遥 送信号，观察风扇的 建方法。
控器还能实现什么功能？用 状态。（2）移去红
现成的一些简单硬件来尝试 外线发射器，观察此
搭建。（例如遥控开关灯） 时风扇的状态。
5. 填写实验项目单
中的相应内容。
展示若干组学生的作品。 通过项目任务让
观看同学作品。
抽签找个别学生解释该实验 学生更好理解信
个别抽查的学生回
实验分析 中红外线传感器的工作原理 息系统的工作过
答问题，其他人听
和我们构建的这个遥控风扇 程，解决实际生
讲，并思考。
系统是如何工作的。 活问题。
总结本节课学习内容，
从理论到实
强调实验不仅仅是完成每个
聆听、思考、巩 践帮助学生梳理
课堂小结 操作步骤，还要理解其中原
固，加深印象 知识，更好地掌
理。
握相关内容。

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