资源简介

2.4传感与控制
---温度报警器
课程标准模块 必修模块《信息系统与社会》
使用教材 浙江教育出版社必修 2《信息系统与社会》
单元名称 传感与控制建议
课时1课时
一、教材分析
本节内容选自浙江教育出版社高中信息技术必修 2《信息系统与社会》中第二章第四节传感与控制。学生对于传感器的概念有所了解，但是没有具体完整的概念，通过硬件电路的连接，有助于学生认识传感器，锻炼动手能力，进一步理解传感与控制机制。教学内容设计让学生从生活实例中体验感受温度报警器的应用，并在合作探究中利用 micro:bit设备控制计算机，通过 python编写程序，鼓励学生自主研究，进而为本章项目式智能家居系统搭建奠定基础。
二、学情分析
授课对象为普通高中一年级学生。
【知识基础】通过必修 1的学习，学生已经具有一定的 python编程基础，了解 python语言中常用的语法语句。通过必修 2第一章节的学习，学生对信息系统和信息系统的组成、功能等有了一定的认识。
【认知能力】学生对新知识感兴趣接受能力比较快，但计算机水平有差距，水平高的学生和一般学生的认知能力、思维能力不同，所以课堂中注重通过学生互相交流学习，小组合作探究。
【学习特点】本节课教师充分利用 micro:bit设备套件和 BXY Python Editor，提供温度传感器、蜂鸣器和数字发光灯等实验部件，通过温度报警器的硬件搭建，程序编写开发的实践，进一步理解传感与控制机制，提高利用信息系统解决问题的能力。
三、学习目标
1、认识传感器
2、掌握温度报警器的硬件连接
3、通过 Python程序编写，获取温度传感器信息
4、连接温度报警装置。
四、学习重点及难点
1.学习重点
（1）掌握温度报警器的硬件连接
（2）通过 Python程序编写，获取温度传感器信息
2.学习难点
体验基于 micro:bit平台完成传感器采集信息，并通过逻辑设计完成控制的过程。
五、开放性学习环境
信息技术实验室，配置有安装 BXY Python Editor的计算机，提供 micro:bit设备套件等实验部件，例如 micro:bit主板、扩展板、温度传感器、蜂鸣器、发光灯等
六、教学过程
教学环节 教学过程 学生活动 设计意图
情景引入 播放智能家居系统视频，让学生感受给人们提供的安全舒适的生活环境。 沉浸式感受智能家居系统的作用。 通过学生熟悉的电影片段，引发学生的兴趣和思考。
前课回顾 复习上节课学习的内容，回顾传感器相关的理论知识，引出课题：信息系统的传感与控制----温度报警器。 朗读知识点进行回顾 复习理论，为后面的体验打基础。
新课感知 教师对 micro:bit套盒硬件做简单介绍，让学生思考今天用什么部件来演示温度报警器工作原理？ 学生认识套件中的传感器，为后续学习做好铺垫。 教师对学生未知领域的知识进行简单的介绍，为系统搭建做好准备。
探究任务一：获取实时温度 教师讲解温度传感器工作原理。演示 micro:bit主控板、扩展板及温度传感器连接方法，结合教师讲解以及提供的学习任务单，完成电路连接第一步：主控板搭建。电路连接第二步：采集环境中的温度。 学生以小组为单位完成温度传感器硬件的初步搭建。 结合教师的讲解，并以提供的学习资料完成硬件的搭建，为使用温度传感器获取数据做好准备。
探究任务二：连续探测实时温度 教师演示使用“温度传感器”，利用 BXY Python Editor进行烧录程序的过程，同时演示温度传感器获取数据的代码。从单条数据过渡到连续探测温度，引出循环结构 while语句。 教师演示获取单条信息代码，学生完成连续实时监测。 教师对学生未知领域的知识进行介绍，为温度报警器开发做准备。
交流探讨 发现学生操作过程中遇到程序语法的问题，指导学生互相纠错修改，分析问题出现的原因。 对语法错误地程序进行指错修改，找出错误原因。 通过发现问题解决问题，提高学生解决问题的能力。
交流探讨 教师引导学生思考测量的温度在生活中应用在哪些方面？通过大家手中的设备，如何提醒我温度的变化？引出后续报警装置。 思考温度在生活中的应用？如何提醒我温度的变化？ 引导学生思考自主探究，为后续的报警装置的连接做好铺垫。
探究三：连接温度报警装置 1、结合分析，完成声音报警装置蜂鸣器的连接。引导学生思考开启或关闭的条件，完成逻辑控制条件的设计，引出if.....else....分支结构，补充完整学习包中的程序代码。 2、完成发光灯的连接，引导学生组合应用两种部件，分析使 用 多 分 支 结 构if.....elif....语句。 3、导入声音模块。结合分析，完成蜂鸣器的连接，补充完整程序代码的文件。 结合分析，完成发光灯的连接以及代码的编写。学生演示程序代码编写的结果。完成声音模块代码编写。 通过自主探究实践进一步体会蜂鸣器、发光灯和音乐件对系统中各要素的影响。完成简单的控制，进一步体验温度报警器装置。
拓展任务 结合自身的生活需求，你希望做一个什么场景的自动预警装置？根据今天学习的知识如何实现其功能？ 展示设计图纸，讲述设计的意图，分析实现方法，展示程序代码的结果。 引导学生综合运用学习的知识，解决生活中的实际问题。
课堂小结 今天学习的温度报警器的知识重点，以及生活中传感器的应用案例。紧跟实事：二十大报告中科教兴国的战略，号召学生将美术特长与传感与控制技术结合起来，为国家建设贡献自己的一份力量。 学生总结今天的学习收获。 引导学生思考，为后续课程做好准备。
课后作业 1、结合自身的生活需求，设计自动预警装置？通过python编程实现其功能。2、完善小组设计的智能家居场景，组成完整的智能家居系统。
教学板书设计 1、认识传感器 2、掌握温度报警器的硬件连接 3、通过 Python程序编写，获取温度传感器信息 4、连接温度报警装置。 2.4 信息系统中的传感与控制---温度报警器课后反思 高中信息技术新课标指出:学生是学习和发展的主体，要给学生营造良好的信息环境,关注全体学生，注重交流与合作，以提高学生的信息素养、综合能力与创新精神为目标的课程理念。本节课结合项目式教学，硬件和软件相结合的实践课，学生积极配合、认真思考, 时间安排得当。从学生的评测结果来看效果良好。但是有些同学由于基础薄弱, 尽管采用了简单设计和互相合作的方式, 对少数学生还是有难度,在一些环节的现场展示上来看，还是存在一定的问题。 围绕新课标，回顾这节课的教学，我有以下几点深刻体会: 1、选择贴近生活的案例,有助于激发学生的学习热情。 2、要利用好小组活动，积极引发学生讨论,能够提升学生的合作意识。 3、教师少讲，让学生多做、多思考，有助于促进学生分析归纳问题和提炼升华的能力。 4、可以采取当堂小组评价、自我评价，教学评价的方式有待于进一步完善。

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