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第4.1课《了解智能垃圾分类知识》教学设计
课题 了解智能垃圾分类知识 单元 第四单元 学科 综合实践活动 年级 九年级
核心素养目标 劳动观念：通过了解智能垃圾分类知识，学习垃圾分类的重要性，认识前端垃圾分类的投放和后端处理。劳动能力：提高社会实践能力，学会使用网络或切身体验去了解智能柜式垃圾箱的智能程度及工作效率。劳动习惯与品质：通过实践活动，了解生活中已有的智能垃圾分类系统，学习智能垃圾分类系统工作的原理。劳动精神：通过观察周围，弘扬“坚持不懈、精益求精”的劳动精神，树立正确的价值观和人生观，为保护环境贡献自己的力量。
教学重点 通过了解智能垃圾分类知识，学习垃圾分类的重要性，认识前端垃圾分类的投放和后端处理。
教学难点 通过实践活动，了解生活中已有的智能垃圾分类系统，学习智能垃圾分类系统工作的原理。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第1课 《了解智能垃圾分类知识》板书课题。播放视频。垃圾都去哪儿了？我们丢掉的垃圾都去哪儿了？生活中我们每天都会产生大量的废弃物，虽然城市垃圾分类已经做到家喻户晓，可是分类完的垃圾都去了哪里 这些垃圾又是怎样被处理的呢？一般的处理方法有卫生填埋、焚烧发电、堆肥处理等。在长沙黑麋峰下有一座长沙市最大的垃圾焚烧发电厂。这是一家环保科技工厂，将垃圾变废为宝，转化成电能输送到千家万户。在这里，每天有几千吨垃圾“浴火重生”。虽然垃圾能焚烧发电，但只有真正做好垃圾分类，才能减少垃圾对环境的污染。 观看教学视频。 将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 一、劳动准备垃圾分类制度的落实大致包括以下三个方面：前端的垃圾分类投放，中间的垃圾分类运输，后端的垃圾分类处理。其中，前端的垃圾分类投放是最难落实也是遇到困难最大的一环。前端的垃圾分类投放后端的垃圾分类处理垃圾分类是一个系统工程，前端的分类最重要。光靠机器人提醒是不够的，还要通过其他途径和方法，使分类更准确、便捷。后端的智能分拣，替代不了前端的分类。我感觉可以在垃圾的前端分类智能处理上进行探索。你知道为什么要进行垃圾分类吗？请绘制垃圾分类思维导图，并说一说生活中出现垃圾分类困难的原因。生活中出现垃圾分类困难的原因：1.缺乏清晰的分类标准：不同地区或国家的垃圾分类标准可能不一致，甚至在同一城市内，不同社区或机构的分类要求也可能存在差异，这给公众带来了混淆和困难。2.教育和意识：尽管垃圾分类的重要性日益被社会所认识，但公众教育和意识提升方面的工作仍需加强。许多人可能知道垃圾分类的概念，但对于具体哪些物品应该归入哪一类，以及垃圾分类对环境的长期影响认识不足。3.经济因素：在一些情况下，可回收物品的回收价格较低，或者回收渠道不畅，导致人们觉得分类回收不划算，更倾向于将所有垃圾混合丢弃。【小贴士：废旧电池应该如何处理 】1.分类回收：废旧电池属于有害垃圾，应与其他垃圾分类，避免混入普通生活垃圾。2.专用回收箱：寻找公共场所、学校、社区或超市设置的电池回收箱，将废旧电池投入。3.避免破损：废旧电池应保持完整，避免破损导致有害物质泄漏，可使用透明胶带包裹电池两端以增加安全。4.关注回收政策：了解并遵守当地关于废旧电池的回收政策和规定，有些地方可能提供特定的回收服务。二、劳动实践在垃圾分类中，生活垃圾分类投放属于前端分类，也是最关键的一步。我们常常由于各种原因无法做到垃圾精准分类，比如居民对垃圾种类记混导致投放错误。在信息化时代，我们可以借助手机、电脑等电子设备，查询所扔的垃圾所属的类别。在日常生活中，你见过哪些垃圾分类助手？你体验过吗？1.体验垃圾分类小程序现在有的垃圾分类小程序，有“语音识别”功能、“拍照识别”功能和“输入查询”功能等，当用户“说”“拍”“输人”一种垃圾时，小程序会输出这种垃圾的相关信息。2.了解智能柜式垃圾箱智能柜式垃圾箱上设有高清摄像头，既可以监控周边环境状态，又可以对投放垃圾的居民进行身份信息识别。垃圾箱上的智能投放一般可以通过触碰刷卡、人脸识别等自动开启，进行手动投放。设备内设置了满溢检测、称重检查等多种传感器，时刻检测箱内的运行状态，保障设备正常运行。当某个箱体内部垃圾桶满载，相应警示灯亮起:投口电机终止工作，投口不可打开，禁止继续投放垃圾。有些还在设备投口内装有超级防盗装置，当设备投口打开时，系统自动开启超级防盗功能，箱内的防盗挡板自动隔离内桶装载的垃圾，防止有人恶意盗窃垃圾。【小贴士：智能垃圾分类软件功能介绍】1.垃圾识别功能：软件可以通过图像识别技术识别用户拍摄的垃圾照片，然后提供正确的分类信息。2.分类指导和建议：软件可以根据识别的垃圾类型给出详细的分类指导和建议，帮助用户正确投放垃圾。3.个性化推荐：根据用户的垃圾分类历史和喜好，软件可以提供个性化的垃圾分类建议，使用户更容易接受并执行正确的分类行为。4.社区互动：一些智能垃圾分类软件还提供社区功能，让用户分享垃圾分类心得、参与讨论，以及共享环保经验，从而促进用户之间的互动和学习。请利用课余时间去体验身边的智能柜式垃圾箱，检验一下智能柜式垃圾箱的智能程度；如果在你身边没有这样的智能柜式垃圾箱，也可以借助互联网检索并观看与智能柜式垃圾箱相关的视频进行学习。 “垃圾分类”小程序和智能柜式垃圾箱是如何实现垃圾分类的呢？请填写下面的表格。体验“智能垃圾分类”实践表实践人员李红实践日期2024.5.7实践目标1.了解生活中已有的智能垃圾分类系统。2.学习智能垃圾分类系统工作的原理。实践内容所需的技术垃圾分类小程序1.数据分析：利用数据分析技术对用户的垃圾分类行为进行统计和分析，为用户提供个性化的垃圾分类建议。2.地理信息系统（GIS）：集成地理信息系统技术，可以根据用户位置提供周边垃圾分类点信息，方便用户进行垃圾投放。3.图像识别技术：通过图像识别技术，帮助用户拍照识别垃圾种类，提供准确的垃圾分类建议。智能柜式垃圾箱1.传感器技术：用于检测垃圾箱内的填充物水平，准确测量垃圾箱内垃圾的填充程度。2.通信技术：以便发送数据、接收指令或进行远程监控和管理。3.控制系统：智能柜式垃圾箱需要一个智能控制系统来处理传感器数据、执行自动开合盖门的操作、进行数据处理和分析等。这种控制系统通常由微控制器或嵌入式系统实现。【小贴士：怎样提高公众对垃圾分类的重要性认知】1.虚拟现实（VR）/增强现实（AR）体验：开发虚拟现实或增强现实应用程序，让用户通过沉浸式体验了解垃圾分类的重要性和正确方法。这种互动方式可以增强学习效果和记忆。2.社交媒体挑战：通过社交媒体平台发起垃圾分类挑战活动，鼓励用户分享自己的垃圾分类经验、知识或创意，以此引起更多人的关注和参与。3.垃圾分类主题展览：举办垃圾分类主题展览或活动，结合艺术、科技等元素，向公众展示垃圾分类的重要性，并提供互动体验和知识普及。三、知识拓展1、如何在保持现有基础设施的情况下，通过优化处理系统来解决分类后的垃圾被混杂处理的问题 （1）强化前端分类指导与监督：加强社区、学校和工作场所的垃圾分类指导，提高公众的分类准确率。同时，建立有效的监督机制，确保分类后的垃圾不会在收集过程中被混杂。（2）优化收集运输系统：设计专用的分类垃圾收集容器，并配备不同颜色或标识，以减少收集和运输过程中的混淆。（3）促进公众参与与反馈：建立反馈机制，鼓励公众报告垃圾分类和处理过程中的问题，及时调整和优化处理系统。同时，通过公众参与活动，增强社区居民对垃圾分类处理的责任感和参与度。2、哪些创新的技术或策略可以进一步优化垃圾分类处理系统，减少资源浪费？（1）物联网技术：利用物联网技术连接垃圾桶和垃圾处理设施，可以实现实时数据监测和管理。垃圾桶内置传感器可以监测填充物水平、种类，进行即时通知和提醒，提高垃圾分类的准确性和效率。（2）可持续材料和生态设计：采用可持续材料制造垃圾处理设备和垃圾袋，可以降低资源消耗和减少对环境的影响。生态设计考虑到环境影响，致力于减少废弃物的产生，并能够回收再利用。（3）智能投放口技术：智能投放口可以通过光电传感器或者红外线识别装置，判断垃圾的种类，指导用户正确投放。这有助于提高垃圾分类准确性，并减少资源浪费。 进行劳动准备。进行劳动实践。。学习小贴士。学习小贴士。学习知识拓展。 引导学生认真了解垃圾分类过程，强化对知识内容的理解和掌握，为目标学习打基础。引导学生学会理论与实践相结合。 。强化学生的知识内容。强化学生的知识内容。拓宽学生的知识面。
课堂小结 今天我们学习了解了垃圾的处理过程、学习垃圾分类的重要性、认识前端垃圾分类的投放和后端处理、垃圾分类制度、讨论垃圾分类困难的原因并制作智能垃圾分类实践表。通过实践活动，了解生活中已有的智能垃圾分类系统，学习智能垃 圾分类系统工作的原理。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 用思维导图的方式总结今天所学知识。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第一课时
了解智能垃圾分类知识
（湘人版）九年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
劳动准备
04
劳动实践
06
课堂总结
07
板书设计
05
知识拓展
08
课后作业
教学目标
通过了解智能垃圾分类知识，学习垃圾分类的重要性，认识前端垃圾分类的投放和后端处理。
01
02
03
04
劳动观念
劳动能力
劳动习惯与品质
劳动精神
提高社会实践能力，学会使用网络或切身体验去了解智能柜式垃圾箱的智能程度及工作效率。
通过实践活动，了解生活中已有的智能垃圾分类系统，学习智能垃圾分类系统工作的原理。
通过观察周围，弘扬“坚持不懈、精益求精”的劳动精神，树立正确的价值观和人生观，为保护环境贡献自己的力量。
单元引入
垃圾分类是指按一定标准将垃圾分类存储、 分类投放和分类搬运。垃圾分类制度于2019年 开始在全国各地陆续实施。但由于种种现实因 素，垃圾分类制度的落实还面临很多困难。
作为中学生，我们可以用学握的知识和技术，助推家庭和社区落实垃圾分类制度，让垃圾分类智能化，帮助人们更加便捷地对垃圾进行分类，借助科技的力量促进垃圾分类制度的进一步落实。
助力垃圾分类
单元引入
学一学
劳
动
目标
1.学习智能垃圾分类系统工作的原理。
2.初步掌握语音交互技术、图像识别技术，通过 Python 编程，尝试编写智能垃圾分类助手程序。
3.利用开源硬件设计智能垃圾桶，并将其运用到生活中，改善生活。
4.运用现代科技服务社会，逐渐养成多思考、创造和动手实践的习惯，为推进垃圾分类的落实做出贡献。
单元引入
学一学
劳
动
场域
劳动场所：劳动教室、社区等（项目1），微机教室（项目2、3）。
劳动器具及材料：手机等（项目1），安装了Mind+软件的电脑（项目2、3），掌控板、语音识别模块、中英文语音合成模块、摄像头（项目2），微型垃圾桶、9克舵机、卡纸等（项目3）。
新知导入
新知讲解
新知导入
学一学
垃圾都去哪儿了？
我们丢掉的垃圾都去哪儿了？生活中我们每天都会产生大量的废弃物，虽然城市垃圾分类已经做到家喻户晓，可是分类完的垃圾都去了哪里 这些垃圾又是怎样被处理的呢？一般的处理方法有卫生填埋、焚烧发电、堆肥处理等。在长沙黑麋峰下有一座长沙市最大的垃圾焚烧发电厂。这是一家环保科技工厂，将垃圾变废为宝，转化成电能输送到千家万户。在这里，每天有几千吨垃圾“浴火重生”。虽然垃圾能焚烧发电，但只有真正做好垃圾分类，才能减少垃圾对环境的污染。
项目一：了解智能垃圾分类知识
新知讲解
劳
动
准
备
垃圾分类制度的落实大致包括以下三个方面：前端的垃圾分类投放，中间的垃圾分类运输，后端的垃圾分类处理。其中，前端的垃圾分类投放是最难落实也是遇到困难最大的一环。
前端的垃圾分类投放
新知讲解
劳
动
准
备
后端的垃圾分类处理
新知讲解
劳
动
准
备
光靠机器人提醒是不够的，还要通过其他途径和方法，使分类更准确、便捷。
后端的智能分拣，替代不了前端的分类。
我感觉可以在垃圾的前端分类智能处理上进行探索。
垃圾分类是一个系统工程，前端的分类最重要。
新知讲解
劳
动
准
备
你知道为什么要进行垃圾分类吗？请绘制垃圾分类思维导图，并说一说生活中出现垃圾分类困难的原因。
进行垃圾分类原因
资源回收与再利用
减少环境污染
促进环保意识
政策与法规要求
应对全球气候
新知讲解
劳
动
准
备
生活中出现垃圾分类困难的原因：
1.缺乏清晰的分类标准：不同地区或国家的垃圾分类标准可能不一致，甚至在同一城市内，不同社区或机构的分类要求也可能存在差异，这给公众带来了混淆和困难。
2.教育和意识：尽管垃圾分类的重要性日益被社会所认识，但公众教育和意识提升方面的工作仍需加强。许多人可能知道垃圾分类的概念，但对于具体哪些物品应该归入哪一类，以及垃圾分类对环境的长期影响认识不足。
3.经济因素：在一些情况下，可回收物品的回收价格较低，或者回收渠道不畅，导致人们觉得分类回收不划算，更倾向于将所有垃圾混合丢弃。
新知讲解
小贴士1：废旧电池应该如何处理
1.分类回收：废旧电池属于有害垃圾，应与其他垃圾分类，避免混入普通生活垃圾。
2.专用回收箱：寻找公共场所、学校、社区或超市设置的电池回收箱，将废旧电池投入。
3.避免破损：废旧电池应保持完整，避免破损导致有害物质泄漏，可使用透明胶带包裹电池两端以增加安全。
4.关注回收政策：了解并遵守当地关于废旧电池的回收政策和规定，有些地方可能提供特定的回收服务。
新知讲解
劳动实践
学一学
在垃圾分类中，生活垃圾分类投放属于前端分类，也是最关键的一步。我们常常由于各种原因无法做到垃圾精准分类，比如居民对垃圾种类记混导致投放错误。在信息化时代，我们可以借助手机、电脑等电子设备，查询所扔的垃圾所属的类别。在日常生活中，你见过哪些垃圾分类助手？你体验过吗？
1.体验垃圾分类小程序
现在有的垃圾分类小程序，有“语音识别”功能、“拍照识别”功能和“输入查询”功能等，当用户“说”“拍”“输人”一种垃圾时，小程序会输出这种垃圾的相关信息。
新知讲解
劳动实践
学一学
2.了解智能柜式垃圾箱
智能柜式垃圾箱上设有高清摄像头，既可以监控周边环境状态，又可以对投放垃圾的居民进行身份信息识别。垃圾箱上的智能投放一般可以通过触碰刷卡、人脸识别等自动开启，进行手动投放。设备内设置了满溢检测、称重检查等多种传感器，时刻检测箱内的运行状态，保障设备正常运行。当某个箱体内部垃圾桶满载，相应警示灯亮起:投口电机终止工作，投口不可打开，禁止继续投放垃圾。有些还在设备投口内装有超级防盗装置，当设备投口打开时，系统自动开启超级防盗功能，箱内的防盗挡板自动隔离内桶装载的垃圾，防止有人恶意盗窃垃圾。
新知讲解
1.垃圾识别功能：软件可以通过图像识别技术识别用户拍摄的垃圾照片，然后提供正确的分类信息。
2.分类指导和建议：软件可以根据识别的垃圾类型给出详细的分类指导和建议，帮助用户正确投放垃圾。
3.个性化推荐：根据用户的垃圾分类历史和喜好，软件可以提供个性化的垃圾分类建议，使用户更容易接受并执行正确的分类行为。
4.社区互动：一些智能垃圾分类软件还提供社区功能，让用户分享垃圾分类心得、参与讨论，以及共享环保经验，从而促进用户之间的互动和学习。
小贴士2：智能垃圾分类软件功能介绍
新知讲解
劳动实践
学一学
请利用课余时间去体验身边的智能柜式垃圾箱，检验一下智能柜式垃圾箱的智能程度；如果在你身边没有这样的智能柜式垃圾箱，也可以借助互联网检索并观看与智能柜式垃圾箱相关的视频进行学习。
“垃圾分类”小程序和智能柜式垃圾箱是如何实现垃圾分类的呢？请填写下面的表格。
体验“智能垃圾分类”实践表
实践人员 李红 实践日期 2024.8.9
实践目标 1.了解生活中已有的智能垃圾分类系统。 2.学习智能垃圾分类系统工作的原理。
新知讲解
劳动实践
续表：
实践内容 所需的技术
垃圾分类小程序 1.数据分析：利用数据分析技术对用户的垃圾分类行为进行统计和分析，为用户提供个性化的垃圾分类建议。
2.地理信息系统（GIS）：集成地理信息系统技术，可以根据用户位置提供周边垃圾分类点信息，方便用户进行垃圾投放。
3.图像识别技术：通过图像识别技术，帮助用户拍照识别垃圾种类，提供准确的垃圾分类建议。
学一学
新知讲解
劳动实践
续表：
智能柜式垃圾箱 1.传感器技术：用于检测垃圾箱内的填充物水平，准确测量垃圾箱内垃圾的填充程度。
2.通信技术：以便发送数据、接收指令或进行远程监控和管理。
3.控制系统：智能柜式垃圾箱需要一个智能控制系统来处理传感器数据、执行自动开合盖门的操作、进行数据处理和分析等。这种控制系统通常由微控制器或嵌入式系统实现。
学一学
新知讲解
1.虚拟现实（VR）/增强现实（AR）体验：开发虚拟现实或增强现实应用程序，让用户通过沉浸式体验了解垃圾分类的重要性和正确方法。这种互动方式可以增强学习效果和记忆。
2.社交媒体挑战：通过社交媒体平台发起垃圾分类挑战活动，鼓励用户分享自己的垃圾分类经验、知识或创意，以此引起更多人的关注和参与。
3.垃圾分类主题展览：举办垃圾分类主题展览或活动，结合艺术、科技等元素，向公众展示垃圾分类的重要性，并提供互动体验和知识普及。
小贴士3：怎样提高公众对垃圾分类的重要性认知
知识拓展
如何在保持现有基础设施的情况下，通过优化处理系统来解决分类后的垃圾被混杂处理的问题
1.强化前端分类指导与监督：加强社区、学校和工作场所的垃圾分类指导，提高公众的分类准确率。同时，建立有效的监督机制，确保分类后的垃圾不会在收集过程中被混杂。
2.优化收集运输系统：设计专用的分类垃圾收集容器，并配备不同颜色或标识，以减少收集和运输过程中的混淆。
知识拓展
如何在保持现有基础设施的情况下，通过优化处理系统来解决分类后的垃圾被混杂处理的问题
3.促进公众参与与反馈：建立反馈机制，鼓励公众报告垃圾分类和处理过程中的问题，及时调整和优化处理系统。同时，通过公众参与活动，增强社区居民对垃圾分类处理的责任感和参与度。
知识拓展
哪些创新的技术或策略可以进一步优化垃圾分类处理系统，减少资源浪费？
1.物联网技术：利用物联网技术连接垃圾桶和垃圾处理设施，可以实现实时数据监测和管理。垃圾桶内置传感器可以监测填充物水平、种类，进行即时通知和提醒，提高垃圾分类的准确性和效率。
知识拓展
哪些创新的技术或策略可以进一步优化垃圾分类处理系统，减少资源浪费？
2.可持续材料和生态设计：采用可持续材料制造垃圾处理设备和垃圾袋，可以降低资源消耗和减少对环境的影响。生态设计考虑到环境影响，致力于减少废弃物的产生，并能够回收再利用。
3.智能投放口技术：智能投放口可以通过光电传感器或者红外线识别装置，判断垃圾的种类，指导用户正确投放。这有助于提高垃圾分类准确性，并减少资源浪费。
课堂总结
今天我们学习了解了垃圾的处理过程、学习垃圾分类的重要性、认识前端垃圾分类的投放和后端处理、垃圾分类制度、讨论垃圾分类困难的原因并制作智能垃圾分类实践表。通过实践活动，了解生活中已有的智能垃圾分类系统，学习智能垃 圾分类系统工作的原理。
板书设计
了解智能垃圾分类知识
了解垃圾的处理过程
学习垃圾分类制度
讨论垃圾分类困难的原因
制作智能垃圾分类实践表
进行知识拓展
课后作业
用思维导图的方式总结今天所学知识。
29
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