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智能楼道灯 教学设计
课题 智能楼道灯 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级
教材分析 本教材《智能楼道灯》一课，紧密围绕信息科技八年级的教学要求，通过智能楼道灯的项目实践，深入浅出地介绍了光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块的工作原理及应用。通过编程实践，学生能够掌握利用传感器模块控制小灯的方法，培养动手能力和创新思维。教材内容丰富，逻辑清晰，注重理论与实践相结合，有助于提升学生的信息素养和解决问题的能力。
学习目标 信息意识：学生将能够认识到智能楼道灯在节能减排、提高生活便捷性方面的重要作用，从而增强对信息技术在日常生活中的应用意识。通过了解光敏传感器和声音传感器的工作原理，学生能够更加敏锐地捕捉到身边的信息变化，并思考如何利用这些信息来改善生活。计算思维：学生将学会通过编程逻辑来判断光线强弱和声音大小，从而控制灯光的开关和闪烁效果，这有助于培养他们的逻辑思维和问题解决能力。在项目实施过程中，学生需要分析传感器数据、设计算法并搭建脚本，这将锻炼他们的抽象思维和算法设计能力。数字化学习与创新：学生将利用数字化工具（如编程软件和传感器模块）进行实践操作，通过亲自动手制作智能楼道灯来体验数字化学习的乐趣。在项目过程中，学生将有机会发挥创意，设计独特的灯光效果和控制方式，从而培养他们的创新意识和实践能力。信息社会责任：学生将了解智能楼道灯在节能减排方面的贡献，从而认识到信息技术在可持续发展中的重要作用，并树立起保护环境的社会责任感。通过本项目的学习，学生将学会如何利用信息技术解决实际问题，为改善社会环境和提高生活质量做出贡献。
重点 认识智能楼道灯的工作原理。
难点 了解并掌握光线传感器的功能和使用；通过编程,掌握利用光感和声音传感器模块控制小灯的方法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 通过展示一张夜晚楼道自动亮灯的图片或短视频，引导学生思考：“为什么楼道灯在夜晚会自动亮起，而在白天却保持熄灭状态？”提出问题：“如果我们要设计一个既节能又智能的楼道灯，需要用到哪些技术？”简要介绍智能楼道灯的概念及其在日常生活中的应用，激发学生兴趣。 观看图片或视频，思考并讨论教师提出的问题。提出自己的想法和猜测，如使用传感器等。 通过直观展示和提问，引导学生关注智能楼道灯的工作原理，激发学生的好奇心和探索欲。
讲授新课 环节一：光敏传感器的介绍与应用教师活动：展示光敏传感器的实物或图片，介绍其种类和基本原理。演示如何使用光敏传感器测量光线强弱，并解释其输出信号的变化。编写并展示一个简单的代码示例，演示如何根据光敏传感器的输出控制小灯的亮灭。python复制代码# 光敏传感器控制小灯示例 from microbit import * while True: # 读取光敏传感器的数字信号（假设连接在pin0） light_level = pin0.read_digital() # 如果光线较弱（假设数字信号为1表示光线弱），则点亮小灯 if light_level == 1: display.show(Image.HAPPY) # 假设用显示表情代替点亮小灯，实际应连接LED else: display.clear() # 熄灭小灯 sleep(500) # 延时500毫秒，避免频繁环节二：声音传感器的介绍与应用教师活动：展示声音传感器的实物或图片，介绍其基本原理和工作方式。演示如何使用声音传感器检测声音，并解释其输出信号的变化。编写并展示一个简单的代码示例，演示如何根据声音传感器的输出控制小灯的亮灭。python复制代码# 声音传感器控制小灯示例 from microbit import * while True: # 读取声音传感器的数字信号（假设连接在pin1） sound_level = pin1.read_digital() # 如果检测到声音（假设数字信号为1表示有声音），则点亮小灯 if sound_level == 1: display.show(Image.HEART) # 假设用显示心形代替点亮小灯，实际应连接LED else: display.clear() # 熄灭小灯 sleep(500) # 延时500毫秒，避免频环节三：RGB全彩LED模块的介绍与应用教师活动：展示RGB全彩LED模块的实物或图片，介绍其基本原理和颜色调控方法。演示如何使用PWM信号调控RGB LED的颜色和亮度。编写并展示一个简单的代码示例，演示如何根据光敏和声音传感器的输出调控RGB LED的颜色和闪烁效果。python复制代码# RGB LED颜色调控示例（结合光敏和声音传感器） from microbit import * import random while True: # 读取光敏传感器的数字信号（假设连接在pin0） light_level = pin0.read_digital() # 读取声音传感器的数字信号（假设连接在pin1） sound_level = pin1.read_digital() # 如果光线较弱且有声音，则点亮RGB LED并调控颜色 if light_level == 1 and sound_level == 1: r = random.randint(0, 255) g = random.randint(0, 255) b = random.randint(0, 255) # 假设RGB LED连接在pin2, pin3, pin4（注意：实际连接可能不同） pin2.write_analog(r) pin3.write_analog(g) pin4.write_analog(b) else: # 熄灭RGB LED pin2.write_analog(0) pin3.write_analog(0) pin4.write_analog(0) sleep(500) # 延时500毫秒，避免频繁 观察光敏传感器的实物或图片，了解其外观和连接方式。跟随教师的演示，理解光敏传感器的工作原理。尝试理解并运行代码示例，理解如何根据光线强弱控制小灯。观察声音传感器的实物或图片，了解其外观和连接方式。跟随教师的演示，理解声音传感器的工作原理。尝试理解并运行代码示例，理解如何根据声音强弱控制小灯。观察RGB全彩LED模块的实物或图片，了解其外观和连接方式。跟随教师的演示，理解RGB LED的颜色调控原理。尝试理解并运行代码示例，理解如何结合光敏和声音传感器的输出调控RGB LED的颜色和闪烁效果。 通过实物展示和代码演示，加深学生对光敏传感器的理解，掌握其应用方法。通过实物展示和代码演示，加深学生对声音传感器的理解，掌握其应用方法。通过实物展示和代码演示，加深学生对RGB全彩LED模块的理解，掌握其颜色调控方法。
课堂练习 提供给学生一些传感器和LED模块，要求学生根据所学知识，自行设计和搭建一个智能楼道灯模型。巡回指导，解答学生的疑问，帮助学生解决搭建过程中遇到的问题。 分组合作，根据所学知识，设计和搭建智能楼道灯模型。在搭建过程中，相互讨论和协作，解决遇到的问题。 通过实际操作，巩固所学知识，提高学生的动手能力和团队协作能力。
课堂小结 总结本节课所学内容，包括光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块的基本原理和应用方法。强调智能楼道灯在日常生活中的节能和环保意义，鼓励学生将所学知识应用于实际生活中。布置课后作业，要求学生设计一个更复杂的智能楼道灯方案，并编写相应的代码。 回顾本节课所学内容，加深对知识点的理解和记忆。思考并讨论如何将所学知识应用于实际生活中。接受课后作业，准备进行更深入的学习和探索。 通过课堂小结，帮助学生巩固所学知识，明确学习目标和方向。布置课后作业，激发学生的进一步学习和探索欲望。
板书 智能楼道灯一、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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