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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 本课《智能楼道灯》来自江西科学技术出版社的信息科技八年级教材，旨在通过智能楼道灯的制作，让学生了解智能控制的基本原理。教材内容丰富，从光敏、声音传感器到RGB全彩LED模块，层层递进，注重理论与实践的结合。通过编程实现楼道灯的智能控制，既锻炼了学生的动手能力，又培养了其创新思维和解决问题的能力。
学习目标 信息意识：学生将增强对智能楼道灯等物联网设备在日常生活中应用的认识，理解其背后的信息技术原理，从而培养对信息技术的敏感性和关注度。计算思维：学生将通过拆解智能楼道灯的控制模块，学习如何运用逻辑判断和条件语句（如if-else）来编写程序，实现对光敏传感器和声音传感器的数据处理和响应。这将锻炼学生的逻辑思维能力和问题解决能力，进一步培养计算思维。数字化学习与创新：学生将利用编程工具（如micro:bit）和传感器模块，通过实践探索智能楼道灯的控制方法，实现灯光效果的自定义和创新。这一过程将提升学生的数字化工具使用能力，鼓励他们在实践中学习新知识，培养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、提高生活便利性等方面的社会意义，认识到信息技术在推动社会可持续发展中的重要作用。同时，通过学习和实践，学生将学会尊重知识产权，遵守信息伦理，为构建安全、和谐的信息社会贡献自己的力量。
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 展示一段关于智能家居的视频，特别是智能楼道灯的部分，引导学生观察并思考智能楼道灯的工作原理和可能的应用场景。提问：“大家有没有注意到，我们经过楼道时，灯会自动亮起？你们知道这是怎么实现的吗？”引出本节课的主题：“今天，我们就来学习如何制作一个智能楼道灯，通过编程和传感器来实现灯光的自动控制。” 观看视频，认真观察智能楼道灯的工作情况。思考并回答教师的问题，提出自己的猜想和疑问。 通过视频导入，激发学生的学习兴趣和好奇心。引导学生思考智能楼道灯的工作原理，为接下来的学习做好铺垫。
讲授新课 环节一：光敏传感器的介绍与使用教师活动：展示光敏传感器的实物和图片，介绍光敏传感器的种类和工作原理。演示如何在编程界面引入光敏传感器，并获取其测量的亮度值。编写代码示例，展示如何根据光敏传感器的输出值来控制小灯的亮灭。python复制代码# 引入光敏传感器并获取亮度值 from microbit import * while True: brightness = pin0.read_analog() # 读取光敏传感器的亮度值 if brightness < 100: # 设定一个阈值，低于此值则认为光线较暗 pin2.write_digital(1) # 点亮小灯 else: pin2.write_digital(0) # 熄灭小灯提问：“大家能想到哪些应用场景需要用到光敏传感器吗？”环节二：声音传感器的介绍与使用教师活动：展示声音传感器的实物和图片，介绍声音传感器的工作原理和内部结构。演示如何在编程界面引入声音传感器，并获取其测量的声音值。编写代码示例，展示如何根据声音传感器的输出值来控制小灯的亮灭。python复制代码# 引入声音传感器并获取声音值 from microbit import * while True: sound = pin1.read_analog() # 读取声音传感器的声音值 if sound > 500: # 设定一个阈值，高于此值则认为有声音 pin2.write_digital(1) # 点亮小灯 else: pin2.write_digital(0) # 熄灭小灯提问：“声音传感器除了控制灯光外，还能用于哪些场景？”环节三：RGB全彩LED模块的介绍与使用教师活动：展示RGB全彩LED模块的实物和图片，介绍其工作原理和内部结构。演示如何通过PWM信号调节RGB全彩LED模块的亮度和颜色。编写代码示例，展示如何通过编程实现RGB全彩LED模块的呼吸闪烁效果。python复制代码# 引入RGB全彩LED模块并实现呼吸闪烁效果 from microbit import * import math while True: for brightness in range(0, 256): pin2.write_analog(brightness) # 调节红色LED的亮度 pin3.write_analog(0) # 关闭绿色LED pin4.write_analog(0) # 关闭蓝色LED sleep(10) for brightness in range(255, -1, -1): pin2.write_analog(brightness) # 调节红色LED的亮度 pin3.write_analog(0) # 关闭绿色LED pin4.write_analog(0) # 关闭蓝色LED sleep(10)提问：“RGB全彩LED模块除了实现呼吸闪烁效果外，还能用于哪些创意项目？” 认真听讲，观察光敏传感器的实物和图片。跟随教师的演示，学习如何在编程界面引入光敏传感器并获取其测量的亮度值。尝试编写代码，理解光敏传感器如何控制小灯的亮灭。思考并回答教师的问题，提出自己的应用场景。认真听讲，观察声音传感器的实物和图片。跟随教师的演示，学习如何在编程界面引入声音传感器并获取其测量的声音值。尝试编写代码，理解声音传感器如何控制小灯的亮灭。思考并回答教师的问题，提出自己的应用场景。认真听讲，观察RGB全彩LED模块的实物和图片。跟随教师的演示，学习如何通过PWM信号调节RGB全彩LED模块的亮度和颜色。尝试编写代码，理解如何实现RGB全彩LED模块的呼吸闪烁效果。思考并回答教师的问题，提出自己的创意项目。 通过实物展示和代码演示，加深学生对光敏传感器的理解。引导学生思考光敏传感器的应用场景，培养学生的创新思维。通过实物展示和代码演示，加深学生对声音传感器的理解。引导学生思考声音传感器的应用场景，培养学生的创新思维。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。引导学生思考RGB全彩LED模块的应用场景和创意项目，培养学生的创新思维和实践能力。
课堂练习 布置课堂练习任务：“请大家结合光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块，设计一个智能楼道灯的控制程序。要求：白天光线强时，楼道灯关闭；晚上光线弱且有声音时，楼道灯亮起并显示随机颜色。”提供必要的指导和帮助，解答学生的疑问。 认真阅读课堂练习任务要求。结合所学知识，尝试设计并编写智能楼道灯的控制程序。在编程过程中遇到问题及时请教教师或同学。 通过课堂练习，巩固所学知识，提高学生的编程能力和实践能力。培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
课堂小结 总结本节课的学习内容，强调光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块的重要性和应用场景。提问：“通过本节课的学习，大家有哪些收获和感悟？”布置课后作业：“请大家进一步完善自己的智能楼道灯控制程序，并尝试将其应用于实际生活中。” 认真听讲，回顾本节课的学习内容。思考并回答教师的问题，分享自己的收获和感悟。接受课后作业任务，准备在课后进一步完善自己的智能楼道灯控制程序。 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。培养学生的反思能力和自主学习能力，为今后的学习打下坚实的基础。
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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