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 本教材内容贴近生活实际，以档案馆、文物馆纸质档案保存为例，引出了温湿度传感器的重要性和应用场景。通过项目情境的描述，激发了学生的学习兴趣和探究欲望。教材结构清晰，从项目情境到项目准备，再到项目实施，逐步引导学生深入了解温湿度传感器的工作原理、使用方法以及通过程序获取环境温湿度的方法。同时，教材还注重培养学生的实践能力和创新思维，通过模块拆解和脚本搭建等实验环节，让学生在实践中掌握知识和技能。
学习目标 信息意识：学生能够理解温湿度对纸质档案保存的重要性，认识到温湿度传感器在智能调控环境中的应用价值，培养对信息存储环境条件的敏感度。计算思维：学生能够掌握温湿度传感器的工作原理，理解串口打印的基本概念，通过逻辑分析和编程实践，学会使用程序获取并处理传感器数据，培养逻辑思考和问题解决能力。数字化学习与创新：学生能够熟练运用编程工具和串口通信技术，设计并实现一个能够监测并打印环境温湿度的程序，体验数字化学习的乐趣，激发创新思维，提升技术实践能力。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，遵守信息技术使用的伦理规范，关注环境可持续性，培养对纸质档案保存等文化遗产保护的社会责任感。
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 通过展示一张档案馆内温湿度控制系统的图片或短视频，引发学生的兴趣。提问：“大家知道档案馆为什么需要严格控制温湿度吗？”引导学生思考纸质档案保存与温湿度的关系。揭示课题：“今天，我们将学习如何通过温湿度传感器和编程技术来实现对温湿度的精准控制。” 观看图片或视频，思考教师提出的问题。积极参与讨论，分享自己的想法。 通过实际场景引入课题，激发学生的学习兴趣。引导学生思考温湿度控制的重要性，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，如： python复制代码 temperature = 25 # 整数类型，表示温度 humidity = 60.5 # 浮点数类型，表示湿度 location = "档案馆" # 字符串类型，表示地点并解释每个变量的作用。组织学生进行小组讨论，让他们尝试为某个生活场景（如家庭温湿度控制）中的信息选择合适的变量类型。环节二：for循环语句与串口打印教师活动：讲解for循环语句的基本语法和用途，强调其在重复执行代码块中的重要作用。展示一个使用for循环语句进行串口打印的程序示例，如：python复制代码 import serial import time ser = serial.Serial('COM3', 9600) # 假设串口为COM3，波特率为9600 for i in range(10): # 循环10次 temperature = get_temperature() # 假设get_temperature()为获取温度的函数 humidity = get_humidity() # 假设get_humidity()为获取湿度的函数 ser.write(f"Temperature: {temperature}, Humidity: {humidity}\n".encode()) # 串口打印温湿度数据 time.sleep(1) # 延时1秒，方便观测数据 ser.close() # 关闭串口并解释每个部分的作用，特别是for循环和串口打印部分。引导学生思考如何使用for循环语句来优化温湿度数据的采集和打印过程。环节三：温湿度传感器的工作原理与程序实现教师活动：讲解温湿度传感器的工作原理，包括其感应元件、信号处理电路和输出方式等。展示一个使用温湿度传感器获取环境温湿度并打印的程序示例，如：python复制代码 # 假设已经安装了必要的库和驱动，且温湿度传感器已正确连接 from some_sensor_library import Sensor # 假设some_sensor_library为温湿度传感器库 sensor = Sensor() # 创建传感器对象 while True: temperature = sensor.get_temperature() # 获取温度 humidity = sensor.get_humidity() # 获取湿度 print(f"Temperature: {temperature}, Humidity: {humidity}") # 打印温湿度数据 # 可以在此处添加串口打印或其他处理逻辑 time.sleep(1) # 延时1秒，避免频繁打印并解释每个部分的作用，特别是温湿度传感器的获取和数据处理部分。引导学生思考如何结合for循环语句和串口打印来实现对温湿度数据的持续监测和记录。 认真听讲，理解变量的定义和类型。观看程序示例，理解变量的实际应用。小组讨论，选择合适的变量类型，并分享讨论结果。认真听讲，理解for循环语句的语法和用途。观看程序示例，理解for循环在串口打印中的应用。思考并讨论如何使用for循环来优化温湿度数据的采集和打印过程。认真听讲，理解温湿度传感器的工作原理。观看程序示例，理解温湿度数据的获取和处理过程。思考并讨论如何结合for循环语句和串口打印来实现对温湿度数据的持续监测和记录。 加深学生对变量和数据类型的理解。培养学生的团队协作能力和问题解决能力。加深学生对for循环语句的理解和应用能力。培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。加深学生对温湿度传感器工作原理的理解。培养学生的实践能力和创新思维。
课堂练习 设计一个课堂练习任务：要求学生使用温湿度传感器和编程技能，实时监测并打印出教室内的温湿度数据。提供必要的指导和帮助，解答学生的疑问。巡视课堂，观察学生的实践情况，并给予及时的反馈和建议。 认真阅读课堂练习任务要求，理解任务目标。使用温湿度传感器和编程技能进行实践操作，完成课堂练习任务。遇到问题及时举手提问或小组讨论，寻求帮助。 通过课堂练习任务，巩固学生对温湿度传感器和编程技能的理解和掌握。培养学生的实践能力和团队合作精神。
课堂小结 总结本课学习的知识点和技能点，包括温湿度传感器的工作原理、串口打印的可视化显示方法以及通过程序使传感器获取环境温湿度的方法。提问：“通过今天的学习，你们有哪些收获和感悟？你们认为温湿度传感器在哪些场景中可以得到更好的应用？”引导学生回顾和总结本课的学习内容。鼓励学生在课后继续探索和实践，将所学知识应用到实际生活中去。 回顾和总结本课的学习内容，思考并回答教师的问题。分享自己的学习心得和感悟，与同学交流学习经验。思考温湿度传感器的应用场景，激发创新思维和想象力。 通过课堂小结和提问引导学生回顾和总结本课的学习内容，巩固所学知识。鼓励学生在课后继续探索和实践，培养持续学习和创新的能力。
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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