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 本教材内容围绕八年级信息科技第二单元《生活中的万物互联》的第5课《温湿度传感器》展开，旨在通过项目式学习，使学生了解温湿度传感器的工作原理及使用方法，并认识串口打印的可视化显示。通过模拟档案室对温湿度的检测，学生不仅能掌握传感器获取环境温湿度的方法，还能深刻体会到信息技术在实际生活中的应用价值。教材内容逻辑清晰，从项目情境引入，到项目准备、项目实施，逐步深入，符合学生的认知规律，有利于激发学生的学习兴趣和实践能力。
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档案保管及其他生活场景中的应用价值，培养对环境中温湿度信息的敏感度。计算思维：通过学习温湿度传感器的工作原理及使用方法，学生能够理解传感器数据采集和处理的基本流程，掌握通过程序控制传感器获取环境温湿度数据的方法，培养逻辑思维和问题解决能力。数字化学习与创新：学生能够运用所学的编程知识和技能，结合温湿度传感器，设计并实现一个能够实时监测并打印环境温湿度数据的程序，体验数字化学习的乐趣，培养创新思维和实践能力。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，遵守相关的法律法规和道德规范，合理使用传感器数据，为保护纸质档案等文化遗产贡献自己的力量。
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 展示档案馆或文物馆中纸质档案因温湿度不当而受损的图片（如图5-1所示），引发学生的关注和思考。提问：“你们知道为什么这些珍贵的档案会受损吗？有没有想过如何保护它们？”引入课题：“今天，我们将学习温湿度传感器，了解如何通过技术手段来调控环境温湿度，保护这些宝贵的档案。” 观察图片，思考教师提出的问题。积极参与讨论，分享自己的想法和观点。 通过直观的图片和问题导入，激发学生的学习兴趣和好奇心。引导学生思考温湿度对纸质档案的影响，为后续学习做铺垫。
讲授新课 环节一：温湿度传感器的工作原理及使用教师活动：介绍温湿度传感器的概念、工作原理及其在档案馆中的应用。展示温湿度传感器的实物或图片，让学生更直观地了解传感器的外观和结构。演示如何通过程序读取传感器获取的环境温湿度数据，并解释数据读取的过程和原理。环节二：串口打印的可视化显示教师活动：介绍串口打印的概念和作用，强调其在数据可视化显示中的重要性。演示如何通过串口打印将温湿度数据输出到串口监视器中，并解释打印结果的含义。强调延时模块在串口打印中的作用，并展示如何添加延时模块来优化打印效果。环节三：for循环语句在温湿度数据处理中的应用教师活动：介绍for循环语句的基本语法和用法。展示一个使用for循环语句处理温湿度数据的程序示例，并解释每个部分的作用。强调for循环语句在数据处理中的效率和便捷性，并鼓励学生尝试编写自己的程序来处理温湿度数据。例子1：python复制代码# 假设我们有一个温湿度传感器，每隔一分钟返回一次数据 # 我们希望将这些数据存储起来，并计算一段时间内的平均温湿度 temperatures = [] # 存储温度数据的列表 humidities = [] # 存储湿度数据的列表 for i in range(10): # 假设我们收集10次数据 # 这里假设get_temperature()和get_humidity()是获取温湿度数据的函数 temperature = get_temperature() humidity = get_humidity() temperatures.append(temperature) humidities.append(humidity) # 计算平均温湿度 average_temperature = sum(temperatures) / len(temperatures) average_humidity = sum(humidities) / len(humidities) print(f"Average Temperature: {average_temperature}") print(f"Average Humidity: {average_humidity}")例子2：python复制代码# 假设我们有一个温湿度传感器，可以实时返回数据 # 我们希望监控温湿度，并在温湿度超出设定范围时发出警告 max_temperature = 30 # 设定最高温度 min_temperature = 15 # 设定最低温度 max_humidity = 80 # 设定最高湿度 min_humidity = 30 # 设定最低湿度 while True: # 无限循环，持续监控 temperature = get_temperature() humidity = get_humidity() if temperature > max_temperature or temperature < min_temperature: print(f"Warning: Temperature is out of range ({temperature})") if humidity > max_humidity or humidity < min_humidity: print(f"Warning: Humidity is out of range ({humidity})") # 延时一段时间再检查，避免过于频繁地打印 time.sleep(60) # 延时60秒 认真听讲，做好笔记。观察实物或图片，加深对温湿度传感器的理解。尝试跟随教师的演示，理解数据读取的过程。认真听讲，理解串口打印的概念和作用。观察串口监视器中的打印结果，理解数据的可视化显示。尝试在程序中添加延时模块，观察打印效果的变化。认真听讲，理解for循环语句的基本语法和用法。观察程序示例，理解for循环语句在温湿度数据处理中的应用 让学生了解温湿度传感器的基本知识和应用背景。通过实物展示和演示，增强学生的直观感受和理解能力。让学生认识串口打印在数据可视化显示中的重要性。通过演示和练习，让学生掌握串口打印的基本方法和技巧。
课堂练习 设计一个课堂练习任务，要求学生根据所学知识，编写一个程序来模拟档案室对温湿度的检测，并通过串口打印将结果显示出来。提供必要的编程环境和资源支持，如编程软件、传感器驱动等。巡视课堂，解答学生的疑问，并给予指导和帮助。 认真阅读课堂练习任务要求，理解任务目标。利用所学知识，编写程序并进行调试。通过串口监视器观察程序的输出结果，验证程序的正确性。对于遇到的问题，积极寻求教师的帮助或与同学进行讨论。 通过课堂练习，巩固学生对温湿度传感器工作原理、串口打印及程序设计的理解和掌握，培养学生的实践能力和创新思维。
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及使用、串口打印的可视化显示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领域还有潜在的应用价值呢？”引导学生回顾并总结所学内容。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，帮助学生巩固所学内容，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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