资源简介

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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 本教材内容丰富，紧密结合生活实际，通过智能楼道灯项目，引导学生认识智能设备的工作原理。光敏传感器、声音传感器和RGB全彩LED模块的介绍，使学生了解传感器在智能设备中的应用。同时，通过编程实践，学生能够掌握利用传感器控制小灯的方法，培养创新思维和动手实践能力。教材内容条理清晰，注重理论与实践相结合，适合八年级学生学习。
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实际应用，意识到信息技术对节能减排、提高生活质量的重要性。通过分析智能楼道灯的工作原理，学生能够培养对信息技术的敏感性和洞察力，学会从信息角度观察、分析和解决问题。计算思维：学生将学习如何通过编程将光敏传感器和声音传感器的数据转化为控制信号，掌握条件判断、循环等基本的编程逻辑。通过实践，学生能够锻炼抽象思维、逻辑推理和问题解决能力，形成利用计算思维解决问题的习惯。数字化学习与创新：学生将利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，掌握数字化学习的基本技能。通过创新设计智能楼道灯项目，学生能够培养创新意识和实践能力，学会将信息技术应用于实际问题的解决中。信息社会责任：学生将了解信息技术在节能减排、环境保护等方面的社会责任，认识到信息技术使用的道德和法律边界。通过参与智能楼道灯项目的设计与实施，学生能够培养团队合作、分享交流的能力，学会尊重他人的知识产权和隐私，形成积极向上的信息社会价值观。
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、有无声音时的不同工作状态。提问：“大家有没有注意过楼道里的灯？它们是如何工作的？为什么白天不亮，晚上有人经过时才会亮？”引导学生思考智能楼道灯的工作原理，并引出课题。引出课题：提问：“你们知道智能楼道灯是如何实现自动开关的吗？它使用了哪些传感器？”引出课题：“今天我们将学习如何制作一个智能楼道灯，通过光敏传感器和声音传感器来控制小灯的开关。” 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：展示光敏传感器的实物或图片，让学生观察其外观和连接方式。提问：“光敏传感器是如何工作的？它有哪些应用场景？”讲解光敏传感器原理：介绍光敏传感器的种类，重点讲解光敏电阻的工作原理。展示光敏电阻在不同光线下的电阻变化曲线，解释其如何感应光线强弱并输出电信号。编程演示：展示如何使用编程读取光敏传感器的值，并根据光线强弱控制小灯的开关。编写示例代码（如下），并解释代码中的关键部分。python复制代码# 示例代码：光敏传感器控制小灯开关 from microbit import * while True: light_level = pin0.read_analog() # 读取光敏传感器的值 if light_level < 100: # 设定光线强弱的阈值 pin2.write_digital(1) # 光线弱时，点亮小灯 else: pin2.write_digital(0) # 光线强时，熄灭小灯 sleep(1000) # 暂停1秒，避免频繁读取互动环节：邀请学生上台尝试修改代码中的阈值，观察小灯在不同光线下的反应。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连接方式。提问：“声音传感器是如何工作的？它有哪些应用场景？”讲解声音传感器原理：介绍声音传感器的工作原理，重点讲解其内部的电容式驻极体话筒如何接收声波并输出电信号。展示声音传感器在不同声音强度下的输出值变化曲线。编程演示：展示如何使用编程读取声音传感器的值，并根据声音强度控制小灯的开关。编写示例代码（如下），并解释代码中的关键部分。python复制代码# 示例代码：声音传感器控制小灯开关 from microbit import * while True: sound_level = pin1.read_analog() # 读取声音传感器的值 if sound_level > 500: # 设定声音强弱的阈值 pin2.write_digital(1) # 声音强时，点亮小灯 else: pin2.write_digital(0) # 声音弱时，熄灭小灯 sleep(1000) # 暂停1秒，避免频繁读取互动环节：邀请学生上台尝试修改代码中的阈值，观察小灯在不同声音强度下的反应。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连接方式。提问：“RGB全彩LED模块是如何实现全彩效果的？它有哪些应用场景？”讲解RGB全彩LED模块原理：介绍RGB全彩LED模块的工作原理，重点讲解其如何通过PWM电压输入调节红、绿、蓝三种基色的强度，实现全彩混色效果。展示RGB全彩LED模块在不同PWM值下的颜色变化。编程演示：展示如何使用编程控制RGB全彩LED模块的颜色和亮度。编写示例代码（如下），并解释代码中的关键部分。python复制代码# 示例代码：RGB全彩LED模块颜色控制 from microbit import * import random while True: red = random.randint(0, 255) green = random.randint(0, 255) blue = random.randint(0, 255) pin2.write_analog(red) # 控制红色基色 pin3.write_analog(green) # 控制绿色基色 pin4.write_analog(blue) # 控制蓝色基色 sleep(1000) # 暂停1秒，避免频繁变化互动环节：邀请学生上台尝试修改代码中的RGB值，观察RGB全彩LED模块的颜色变化。引导学生思考如何将RGB全彩LED模块与光敏传感器和声音传感器结合，实现智能楼道灯的效果。 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开关的代码。参与互动环节，修改代码并观察效果。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开关的代码。参与互动环节，修改代码并观察效果。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模块颜色和亮度的代码。参与互动环节，修改代码并观察效果。思考如何将RGB全彩LED模块与传感器结合，实现智能楼道灯的效果。 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值并控制小灯的开关。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值并控制小灯的开关。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模块的颜色和亮度。引导学生思考如何将所学知识应用于实际项目中，实现智能楼道灯的效果。
课堂练习 布置任务：要求学生使用所学知识，编写一个程序，通过光敏传感器和声音传感器控制RGB全彩LED模块，实现智能楼道灯的效果。提供编程示例代码和所需硬件的连接方式。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。测试程序，观察智能楼道灯的效果。 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。引导学生将所学知识应用于实际项目中，实现智能楼道灯的效果。
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模块的颜色和亮度。 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）
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