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第5.3课《户外活动与睡眠监控模型》教学设计
课题 户外活动与睡眠监控模型 单元 第五单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 信息意识：了解光线传感器和加速度传感器的基本原理，能够识别其在日常生活中的应用，培养对信息技术的敏感度。计算思维：通过编写和上传程序，体验如何利用传感器数据进行分析和判断，提高解决实际问题的能力。数字化学习与创新：运用传感器技术设计简单的模型，如户外活动监控器和睡眠记录仪，激发创新思维和动手能力。信息社会责任：认识到物联网技术带来的便利与隐私风险，培养在使用信息技术时的安全意识和责任感。
教学重点 学习通过传感器技术来监测日常活动，并动手设计简单的应用模型。
教学难点 理解传感器数据的分析与应用，以及如何有效编写和上传程序。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第5.3课 户外活动与睡眠监控模型充足的户外活动和睡眠时间对视力健康有益。自然光照有利于眼睛的健康发育，充足的睡眠能让眼睛得到充分的休息。根据国家相关要求，小学生每天要保证2小时以上户外活动时间和不少于10小时睡眠时间。设计制作户外活动与睡眠监控器模型，帮助我们达到这一标准，保护视力健康。想一想：为什么户外活动时间的估算重要？通过估算户外活动时间，我们可以调整生活方式，增加户外活动，有助于身心健康，避免长时间待在室内可能带来的健康问题。思考：什么是物联网，简单说一个应用？物联网是指通过网络将各种设备连接在一起，使它们能够相互“交流”和控制。例如，在智能家居系统中，你可以用手机远程控制家里的灯光、空调等电器，让生活更方便和智能化。借助光线传感器，我们可以测量环境光强度的变化，通过设定的阈值判断人在室内或户外，并据此调整每日安排，促进健康生活。借助光线传感器，我们可以测量环境光强度的变化，通过设定的阈值判断人在室内或户外，并据此调整每日安排，促进健康生活。智能手环利用内置传感器检测身体活动和生理数据，提供健康建议和睡眠分析，成为我们日常健康管理的助手。《智能手环如何监测睡眠》 课程新知导入完成思考题。观看教学视频。 帮助学生了解户外活动与睡眠监控模型。通过问题导入引发学生思考。通过视频吸引学生的注意力。
讲授新课 新知讲解：一、估算户外活动时间估算户外活动时间户外光线强度随天气和时间变化，室内光线强度根据照明条件不同也存在一定差异。一般而言，户外光线强度比室内光线强度更大。实际体验测试光线强度1.测量室内和户外的光线强度，记录测量结果。2.将不同环境下的光强度值记录在下表中。通过记录一个人白天所处环境光强度变化，可以大致分析他处于室内或户外的时间长度。分析户外活动时间通过记录一个人白天所处环境光强度变化，可以大致分析他处于室内或户外的时间长度。根据上图数据，假如以光强度600作为阈值，当光强度>600时，判断为在户外;当光强度≤600时，判断为在室内。这样可以估算出从上午8点到下午6点，此人主要在户外活动，在室内时间大约为2小时。根据这个原理我们可以制作户外运动监控器，记录户外活动时间，提醒我们多进行户外活动。设计制作户外活动监控器模型实验目的：设计制作户外活动监控器模型，体验其控制过程的实现，实验设计：通过光线传感器测环境光强度，估算累计室外活动时长，及时显示时长并通过 LED 灯来反馈提醒。实验准备：主控板、编程计算机、移动电源。实验过程：1、编写程序。实验过程：2、上传程序。将主控板插上电源，在户外进行测试，观察测试结果。二、使用加速度传感器记录睡眠状况估算户外活动时间睡觉时，人的身体活动减少，呼吸减缓，脑电波也会发生变化。要准确判断人是否处于睡眠状态非常复杂。我们可以通过监测身体活动状况来大致分析人的睡眠状况。目前许多具有记录睡眠状况功能的智能手环，主要也是以感测身体移动来实现该功能的。三轴加速度传感器能感知物体运动状态变化。当物体发生移动或翻转时，三轴加速度传感器的读数值会发生变化。如果在睡觉时佩戴三轴加速度传感器，就能探测到身体的移动变化，从而记录分析睡眠状况，实际体验使用三轴加速度传感器记录不同运动状态下，三轴加速度传感器的强度值及变化。练习提升：1.检测运动状态可以使用传感器 光线传感器2.参考户外活动监控器模型和三轴加速度传感器原理，尝试设计制作睡眠记录仪模型。开拓视野：如何提高睡眠质量高质量的睡眠有利于青少年的健康。提高睡眠质量要注意做到以下几点。1.形成规律的作息时间：每天尽量在同一时间入睡和起床。2.创造安静的睡眠环境：保持安静，避免噪声干扰，关掉电视、电脑和手机等电子设备。3.适当运动：适当的运动可以帮助消耗多余的能量，有助于提高睡眠质量。4.控制饮食：在睡觉前避免大量进食和饮水。5.寻求帮助：如果存在严重睡眠障碍，建议及时告诉老师和家长，寻求医生或专业人士帮助。拓展延伸：物联网（IoT）基础概念介绍：物联网是指通过互联网把各种物品连接起来，让它们互相“交流”。智能冰箱：比如，你家的冰箱可以通过网络告诉你里面有什么食物需要补充。城市交通管理：许多城市使用物联网技术来管理交通信号，让交通更顺畅。智能家居：我们可以用手机来控制家里的灯光和温度，这就是物联网的功劳。隐私保护：物联网让我们的生活更方便，但也需要注意保护我们的隐私。未来发展：未来，物联网有可能让更多的机器和工具变得“聪明”和互联。单元回顾与评价：单元回顾评价交流1.同学之间相互交流，分享各自的收获在学习了这些内容后，我对科技在我们日常生活中的应用有了更深的理解。我学会了如何使用护眼灯来调整色温和亮度，从而保护视力。同时，搭建的坐姿监控器能帮助我保持正确的坐姿，避免长时间不良姿势对健康的影响。此外，通过户外活动和睡眠监控模型，我了解到如何利用传感器技术记录活动时间和睡眠质量，帮助我更好地管理健康。这些知识让我对科技的作用和重要性有了新的认识，希望能在生活中更好地运用这些技能。 了解估算户外活动时间的方法。掌握使用加速度传感器记录睡眠状况的方法。完成练习题。了解提高睡眠质量高质量的睡眠为什么有利于青少年的健康。了解物联网的基础知识。回顾单元内容。 帮助了解本课需要学习的基本知识点。帮助学生理解加速度传感器的基本原理，掌握应用加速度传感器所需的基本知识。巩固所学知识。帮助学生了解睡眠质量与环境的关系。引导学生了解物联网的基本概念，扩展学生的知识点。帮助学生本单元的内容。
课堂小结 护眼灯的色温与亮度控制1.进行新知引入2.使用加速度传感器记录睡眠状况3.尝试设计制作睡眠记录仪模型4.完成课堂练习5.进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 请编写一个程序，使LED灯在周围光线变暗时自动亮起。如何利用加速度传感器优化睡眠质量的监控？请描述一个简单的应用场景。完成PPT页的练习题。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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