资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
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 本教材内容紧密围绕智能楼道灯的设计与实现，通过介绍光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块的工作原理及应用，引导学生深入理解智能设备的构建原理。通过实际的项目情境和模块拆解，学生不仅能够掌握传感器的基本使用，还能通过编程实践，实现智能楼道灯的控制功能，从而培养学生的创新思维和实践能力。
学习目标 信息意识：学生将能够识别并理解智能楼道灯在日常生活中的应用价值，意识到信息技术在节能减排、提高生活质量方面的重要作用。通过分析智能楼道灯的工作原理，学生能够培养对信息的敏感性和洞察力，学会从信息科技的角度思考和解决生活中的问题。计算思维：学生将掌握利用编程逻辑和传感器数据控制灯光的方法，培养抽象思维、逻辑推理和问题解决能力。通过拆解和搭建智能楼道灯的脚本，学生能够深入理解计算思维中的模块化设计、条件判断和循环控制等核心概念。数字化学习与创新：学生将学会使用数字化工具和资源（如编程软件、传感器模块等）进行实践操作和创意设计，提升数字化学习和创新能力。通过动手实践，学生能够体验到数字化技术在创新设计中的应用，激发对信息技术领域的兴趣和热情。信息社会责任：学生将认识到信息技术在推动社会进步和可持续发展中的重要作用，并承担起使用信息技术的社会责任。通过设计和实现智能楼道灯项目，学生能够理解并践行节能减排、保护环境的理念，为构建绿色、智能的社会做出贡献。
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 情境导入：播放一段智能楼道灯的视频，展示其在白天和夜晚、有无人声时的不同工作状态。提问：“大家有没有注意过楼道里的灯是怎么自动开关的？特别是在白天和夜晚，以及是否有人经过时。”学生回答后，教师总结：“这就是我们今天要学习的智能楼道灯的工作原理，它能够通过光感和声音传感器实现自动开关。”引出课题：提问：“你们知道智能楼道灯是如何实现这些功能的吗？”引出课题：“今天我们将学习光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块的工作原理，并通过编程实现一个智能楼道灯。” 观看视频，回答问题，思考智能楼道灯的工作原理。聆听教师提问，产生好奇心，准备进入新课学习。 通过情境导入，激发学生的学习兴趣和好奇心。引出课题，明确学习目标。
讲授新课 环节一：光敏传感器教师活动：展示光敏传感器：展示光敏电阻等光敏传感器的实物或图片，让学生观察其外观和结构。提问：“光敏传感器是如何感应光线的明暗变化的？”讲解光敏传感器原理：光敏电阻能够感应光线的明暗变化，输出微弱的电信号。通过简单电子线路放大处理，可以控制LED灯具的自动开关。编程演示：展示如何使用编程读取光敏传感器的亮度值，并根据亮度值控制小灯的亮灭。给出示例代码（如下），并讲解代码中的关键部分。python复制代码# 示例代码：光敏传感器控制小灯亮灭 from microbit import * while True: light_level = pin0.read_analog() # 读取光敏传感器的亮度值 if light_level < 100: # 假设亮度值小于100时，表示光线较暗 pin2.write_digital(1) # 控制小灯亮 else: pin2.write_digital(0) # 控制小灯灭 sleep(1000) # 暂停1秒互动环节：提问：“如果我们要在白天光线强时关闭楼道灯，应该如何修改代码？”学生思考并回答，教师给予点评和指导。环节二：声音传感器教师活动：展示声音传感器：展示声音传感器的实物或图片，让学生观察其外观和结构。提问：“声音传感器是如何接收声波并转换成电信号的？”讲解声音传感器原理：声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。编程演示：展示如何使用编程读取声音传感器的声音值，并根据声音值控制小灯的亮灭。给出示例代码（如下），并讲解代码中的关键部分。python复制代码# 示例代码：声音传感器控制小灯亮灭 from microbit import * while True: sound_level = pin1.read_analog() # 读取声音传感器的声音值 if sound_level > 300: # 假设声音值大于300时，表示有声音 pin2.write_digital(1) # 控制小灯亮 else: pin2.write_digital(0) # 控制小灯灭 sleep(1000) # 暂停1秒互动环节：提问：“如果我们要在声音较大时开启楼道灯，并且希望灯光能够闪烁，应该如何修改代码？”学生思考并回答，教师给予点评和指导。环节三：RGB全彩LED模块教师活动：展示RGB全彩LED模块：展示RGB全彩LED模块的实物或图片，让学生观察其外观和结构。提问：“RGB全彩LED模块是如何实现全彩混色效果的？”讲解RGB全彩LED模块原理：RGB全彩LED模块由一个贴片全彩LED制成，通过R、G、B三个引脚的PWM电压输入可以调节三种基色（红/蓝/绿）的强度。通过调整R、G、B三种基色的强度比例，可以实现全彩的混色效果。编程演示：展示如何使用编程控制RGB全彩LED模块的颜色变化和闪烁效果。给出示例代码（如下），并讲解代码中的关键部分。python复制代码# 示例代码：RGB全彩LED模块颜色变化和闪烁效果 from microbit import * import random while True: r = random.randint(0, 255) g = random.randint(0, 255) b = random.randint(0, 255) pin2.write_analog(r) # 控制红色亮度 pin3.write_analog(g) # 控制绿色亮度 pin4.write_analog(b) # 控制蓝色亮度 sleep(500) # 暂停0.5秒 # 实现闪烁效果 pin2.write_digital(0) # 关闭红色 pin3.write_digital(0) # 关闭绿色 pin4.write_digital(0) # 关闭蓝色 sleep(500) # 暂停0.5秒互动环节：提问：“如果我们要让RGB全彩LED模块在被触发后实现呼吸闪烁的效果，应该如何修改代码？”学生思考并回答，教师给予点评和指导。 观察光敏传感器，回答问题。聆听教师讲解，理解光敏传感器的工作原理。观看编程演示，学习如何编写控制小灯亮灭的代码。参与互动环节，思考并回答问题。观察声音传感器，回答问题。聆听教师讲解，理解声音传感器的工作原理。观看编程演示，学习如何编写控制小灯亮灭的代码。参与互动环节，思考并回答问题。观察RGB全彩LED模块，回答问题。聆听教师讲解，理解RGB全彩LED模块的工作原理。观看编程演示，学习如何编写控制RGB全彩LED模块颜色变化和闪烁效果的代码。参与互动环节，思考并回答问题。 通过展示和讲解，让学生了解光敏传感器的种类和工作原理。通过编程演示和互动环节，让学生掌握如何使用编程读取光敏传感器的亮度值，并根据亮度值控制小灯的亮灭。通过展示和讲解，让学生了解声音传感器的种类和工作原理。通过编程演示和互动环节，让学生掌握如何使用编程读取声音传感器的声音值，并根据声音值控制小灯的亮灭和闪烁。通过展示和讲解，让学生了解RGB全彩LED模块的种类和工作原理。通过编程演示和互动环节，让学生掌握如何使用编程控制RGB全彩LED模块的颜色变化和闪烁效果。
课堂练习 布置任务：要求学生使用所学知识，编写一个程序，通过光感和声音传感器模块控制RGB全彩LED模块实现智能楼道灯的功能。白天光线强时，楼道灯关闭。夜晚光线弱且声音传感器检测到声音较大时，楼道灯开启，并显示一种颜色。如果没有声音，楼道灯保持关闭或显示另一种颜色。巡回指导：在学生编写程序的过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问。 根据任务要求，编写程序。在编写过程中遇到问题，及时请教教师或同学。 通过课堂练习，巩固所学知识。培养学生的实践能力和解决问题的能力。
课堂小结 总结知识点：回顾本节课所学的内容，包括光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块的工作原理以及如何使用编程控制它们。展示成果：邀请几位学生展示他们的编程成果，并点评。布置作业：要求学生进一步完善他们的程序，并尝试使用其他传感器（如温度传感器）来控制RGB全彩LED模块的颜色变化。 聆听教师总结，回顾所学知识。展示编程成果，接受点评。接受作业任务，准备课后完成。 通过课堂小结，巩固所学知识。通过展示成果和点评，激发学生的成就感和自信心。通过布置作业，拓展学生的知识面和实践能力。
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）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑