资源简介

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温湿度传感器 教学设计
课题 温湿度传感器 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级
教材分析 本教材内容紧密围绕信息科技八年级第二单元《生活中的万物互联》的主题，通过第5课《温湿度传感器》的深入学习，使学生掌握温湿度传感器的工作原理及使用方法。教学内容贴近生活实际，通过档案馆纸质档案保存的情境引入，激发了学生的学习兴趣。同时，教材注重理论与实践相结合，通过模块拆解和脚本搭建的方式，引导学生逐步掌握串口打印和传感器数据获取的方法，培养了学生的动手能力和问题解决能力。整体而言，本教材设计合理，内容丰富，有助于提升学生的信息素养和创新能力。
学习目标 信息意识：学生能够认识到温湿度对纸质档案保存的重要性，理解温湿度传感器在环境监测中的关键作用，从而培养对信息存储环境敏感度和保护意识。计算思维：学生通过了解温湿度传感器的工作原理，掌握串口打印的可视化显示方法，能够运用逻辑思维分析传感器数据，并通过程序实现环境温湿度的获取与判断，提升问题解决能力。数字化学习与创新：学生能够利用所学知识和技能，通过编程实践，搭建完整的温湿度监测脚本，实现对档案室等环境的温湿度实时监测与调控，体验数字化技术在信息保护中的应用，激发创新思维和创造力。信息社会责任：在学习和使用温湿度传感器的过程中，学生能够意识到信息安全和隐私保护的重要性，遵守相关法律法规，尊重他人的知识产权，同时积极传播正确的信息保护理念，为构建安全、可靠的信息环境贡献力量。
重点 通过学习,了解温湿度传感器的工作原理及使用。
难点 认识串口打印的可视化显示；掌握通过程序使传感器获取环境温湿度的方法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 通过展示一张纸质档案因温湿度不当而受损的图片，引发学生的兴趣与思考。提问：“大家知道为什么纸质档案在保存过程中会受到温湿度的影响吗？如何有效地监控和调节档案室的温湿度呢？”引出课题：“今天，我们将一起学习温湿度传感器，了解它如何帮助我们解决档案保存中的温湿度问题。” 观察图片，思考并回答教师的问题。初步了解本节课的学习目标。 通过实际问题导入，激发学生的学习兴趣和探究欲望。明确本节课的学习目标，为后续学习奠定基础。
讲授新课 环节一：变量与数据类型教师活动：详细讲解变量的定义、命名规则和不同类型（整数、浮点数、字符串等）。展示一个包含不同类型变量的简单程序示例，并解释每个变量的作用，如：“int temperature = 25; // 整数类型，表示温度”“float humidity = 60.5; // 浮点数类型，表示湿度”“String sensorType = "DHT11"; // 字符串类型，表示传感器型号”。组织学生进行小组讨论，让他们尝试为某个生活场景（如档案室温湿度监控）中的信息选择合适的变量类型，并分享讨论结果。环节二：for循环语句与串口打印教师活动：引入for循环语句的概念，讲解其语法结构和作用。展示一个使用for循环语句进行串口打印的程序示例，并解释其工作原理。程序示例如下：cpp复制代码void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 } void loop() { for (int i = 0; i < 10; i++) { int temperature = getTemperature(); // 假设有一个获取温度的函数 float humidity = getHumidity(); // 假设有一个获取湿度的函数 Serial.print("Temperature: "); Serial.print(temperature); Serial.print(" C, Humidity: "); Serial.print(humidity); Serial.println("%"); delay(1000); // 延时1秒，方便观测数据变化 } } // 假设的获取温度函数（实际使用中需替换为真实传感器代码） int getTemperature() { // 返回模拟的温度值 return 25 + (rand() % 10); // 简单模拟温度波动 } // 假设的获取湿度函数（实际使用中需替换为真实传感器代码） float getHumidity() { // 返回模拟的湿度值 return 60.5 + (rand() % 5) / 10.0; // 简单模拟湿度波动 }解释程序中的for循环如何控制串口打印的次数和频率，以及延时模块的作用。引导学生思考：如果要在实际项目中持续监控温湿度，应该如何修改程序？环节三：温湿度传感器的工作原理与使用教师活动：介绍温湿度传感器的基本工作原理和常见型号（如DHT11、DHT22等）。展示温湿度传感器与Arduino等微控制器的连接方法，并讲解如何读取传感器的数据。引导学生思考：如何将读取到的温湿度数据通过程序进行处理和显示？ 认真听讲，理解变量的定义和命名规则。观察并理解程序示例中变量的作用。小组讨论，选择合适的变量类型，并准备分享。认真听讲，理解for循环语句的语法结构和作用。观察并理解程序示例中for循环和串口打印的工作原理。思考并讨论如何在实际项目中持续监控温湿度，提出修改建议。认真听讲，了解温湿度传感器的工作原理和常见型号。观察并理解传感器与微控制器的连接方法。思考并讨论如何处理和显示读取到的温湿度数据。 帮助学生掌握变量的基本概念和用法。通过小组讨论，培养学生的团队协作能力和问题解决能力。帮助学生掌握for循环语句的语法和用法。通过程序示例，让学生了解串口打印的工作原理和实际应用。培养学生的思考能力和问题解决能力。帮助学生了解温湿度传感器的基本知识和使用方法。培养学生的实践能力和创新思维。
课堂练习 组织学生分组进行课堂练习，要求每组学生使用Arduino等微控制器和温湿度传感器搭建一个简单的温湿度监控系统。 认真阅读练习题，理解题目要求。独立思考并编写代码，完成练习题。对于不确定的问题，举手提问或小组讨论。 通过课堂练习，巩固学生对温湿度传感器工作原理、串口打印以及编程读取传感器数据的理解和掌握。
课堂小结 总结本课学习的知识点，包括温湿度传感器的工作原理、串口打印的可视化显示以及通过程序读取传感器数据的方法。提问：“通过今天的学习，你们有哪些收获和感悟？在编程过程中遇到了哪些困难？如何解决的？”鼓励学生分享自己的学习心得和收获，并进行互动评价。 回顾本课学习的知识点，思考并回答教师的问题。分享自己的学习心得和收获，与同学们交流学习经验。听取他人的评价和建议，进行自我反思和提升。 通过课堂小结和互动评价，帮助学生巩固本课学习的知识点，培养学生的表达能力和自信心。同时，鼓励学生进行自我反思和提升，为后续的学习打下坚实的基础。
板书 温湿度传感器一、项目情境二、项目准备
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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