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【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册
第8章 电磁相互作用
课题 8.3.1 跨学科实践：传感技术（第二课时）
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节是传感技术主题的延伸，聚焦传感器的定义、分类及广泛应用，并通过 “追寻传感器” 实践活动深化跨学科应用。内容包括：传感器的概念（将声、光、热、力等物理量转换为电信号的技术与器件）；传感器在月球车、智慧农业、气象监测等多领域的应用案例；实践活动 “寻找传感器”（分析声控灯、自动干手器等的工作原理）与 “自制简易光控路灯”。本节是从 “声电转换” 单一案例到 “多物理量传感技术” 的拓展，帮助学生建立 “传感技术赋能多领域” 的系统认知，培养技术应用与工程设计能力。
2.学情分析 知识基础：已掌握声电转换、电声转换的原理，对传感器有初步认知；具备一定的生活观察能力，能识别手机、家电中的传感应用，但对 “不同物理量转换为电信号的技术逻辑” 理解较浅。 认知难点：对传感器 “多物理量转换（光、力、热等）” 的原理多样性易混淆；实践活动中 “自制光控路灯的电路设计” 需综合电磁继电器、光敏电阻知识，对电路逻辑的整合能力要求较高；对传感技术在前沿领域（航天、智能制造）的应用价值缺乏深度认知。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： 3.4电磁能 3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律。 3.4.3会使用电流表和电压表。 3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 3.4.5结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。 例2调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。 3.4.6通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。 3.4.7了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。 例3了解我国家庭用电的电压和频率，在家庭用电中有保护自己和他人的安全意识 课标分析： 依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》，学生需了解传感器的定义，列举声、光、力等传感器的应用实例；经历 “寻找传感器”“自制光控路灯” 的实践过程，发展技术设计与工程实施能力；认识传感技术在生产、生活、科技中的广泛价值，体会科学、技术与社会的融合，提升技术素养与创新意识。 学习目标： 物理观念：理解传感器的定义，掌握声、光、力等传感器的工作原理与应用场景。 科学思维：能分析不同传感器 “物理量→电信号” 的转换逻辑，提升系统分析与分类归纳能力。 科学探究：完成 “寻找传感器” 的调研与 “自制光控路灯” 的设计制作，提升技术实践与问题解决能力。 科学态度与责任：通过传感技术的广泛应用，认识其对社会发展的推动作用，培养技术创新与工程应用的责任感。 重点： 传感器的定义与分类；常见传感器（声、光、力）的工作原理及应用。 难点： 不同传感器 “物理量→电信号” 的转换逻辑；自制光控路灯的电路设计与逻辑整合。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：传感器定义、声/光/力传感器原理认知 知识应用：解释声控灯、自动干手器等工作原理的能力小组合作评价小组讨论：调研、设计环节的参与度与表达 合作任务：调研、电路制作的分工协作及贡献度实践应用项目规划：光控路灯电路设计、资源安排合理性 项目实施：电路连接规范、问题解决能力 项目成果：光控路灯功能实现度与创新性实验评价应用认知：传感器在航天、农业等领域的应用了解 创新实践：传感器改进或新应用方案的合理性
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：激趣导入
情境创设：用手机尝试两个操作——①用手遮挡手机顶部，屏幕自动变暗；②打开手机亮度自动调节功能，用手电筒模拟“强光”照射手机，屏幕亮度提升，再用手挡住光线，屏幕亮度降低。 提问：大家观察到什么现象？手机为什么能感知到光线变化和物体遮挡？生活中还有类似的智能反应吗？ 学生尝试手机操作，观察亮度变化与 “遮挡/光照” 的关联，产生直观认知。 学生思考，结合生活经验，分享类似场景。 以学生日常使用的智能手机为载体，通过可触摸、可观察的操作，避免传感器概念的抽象化，让学生从“熟悉事物” 切入，快速进入学习状态。
任务二：传感技术
给出传感器官方定义，强调 “将光、热、力等非电信息转化为电信号” 的核心特征 展示冰箱温度传感器、路灯光传感器、电子秤压力传感器的图片 / 视频，逐一分析其 “转换对象 + 应用场景” 组织小组讨论：“这些传感器的共同特点是什么？” 引导学生归纳 “物理量→电信号” 的通用逻辑 拓展展示嫦娥六号、智慧农业、气象监测等场景的传感器应用，说明其广泛适用性。 学生理解传感器定义，标注核心关键词。 学生观察素材，分析不同传感器的转换对象和应用。 学生分组讨论并分享观点，总结传感器的通用工作逻辑。 学生感受传感器在不同领域的应用价值，拓宽认知视野。 从具体实例入手，抽象出通用定义，符合“具象→抽象”的认知规律。 通过分类展示，帮助学生建立“类型—原理—应用”的关联认知。 结合前沿场景，落实“科学态度与责任”素养，让学生认识技术对社会的推动作用。
任务三：实践活动：追寻传感器
1.寻找传感器 展示智能手机、空调、汽车等常见设备的图片，逐一分析内置传感器（如光线传感器、温度传感器、胎压传感器） 发放调研表格，引导学生结合生活经验，补充表格中“名称、转换对象、原理、应用领域”等内容 组织班级分享会，邀请学生展示填写的表格，共同纠错、补充完善 总结：传感器已渗透生活、生产各领域，核心是信号转换。 2.自制简易光控路灯 提出任务：设计电路，实现‘光线暗时路灯亮，光线亮时路灯灭’，明确设计要求。 展示器材清单（光敏电阻、灯泡、干电池等），讲解光敏电阻的特性——光照越强，电阻越小；光照越弱，电阻越大。 提供参考电路图，讲解控制电路（光敏电阻、继电器等）和工作电路（灯泡）的连接逻辑。 指导学生分组组装电路，强调操作安全，及时解决学生遇到的技术问题。 组织测试与展示：用手电筒模拟太阳，检验路灯是否正常工作，邀请小组分享设计思路与实践心得。 3.传感器的未来发展 提问：从话筒到多样传感器，技术不断进步，未来传感器会有怎样的发展？ 展示“微型化、智能化、集成化” 的发展方向提示，引导学生展开畅想。 组织学生撰写200字左右的畅想文字，邀请部分学生分享。 总结：传感器将成为万物互联的神经末梢，推动社会更智能发展。 学生跟随教师分析，了解常见设备中的传感器类型及作用。 学生结合生活观察，自主填写调研表格，梳理已知传感器的关键信息。 学生积极参与分享，交流自己发现的传感器，互相学习补充。 学生深化对传感器“广泛适用性”的认知，掌握分类归纳方法。 学生明确任务目标，思考设计思路。 学生学习光敏电阻的特性，理解其作为 “光传感器” 的工作原理。 学生分组合作，按照电路图组装电路，规范操作流程。 学生测试电路功能，排查故障，优化设计。 学生分享实践成果，总结成功经验与不足。 学生结合已有知识和生活经验，思考传感器的未来发展方向。 学生围绕核心发展方向，撰写畅想文字，梳理思路。 学生分享自己的畅想，倾听他人观点，拓宽思路。 学生认识技术创新的意义，树立创新意识。 从学生熟悉的设备入手，拉近技术与生活的距离。 通过填表和分享，提升分类归纳能力，落实“科学思维”素养。 培养观察生活、发现问题的能力，让物理知识回归生活。 落实“科学探究”素养，提升技术实践与问题解决能力。 让学生亲历“设计—组装—测试—优化”的工程实践过程，培养工程应用意识。 强化“光→电信号→电路控制”的逻辑链，巩固传感器工作原理。 通过小组合作，提升分工协作与沟通表达能力。 培养想象力和创新思维，落实“科学态度与责任”素养。 让学生主动思考技术发展趋势，建立“技术服务人类”的认知。 锻炼文字表达能力，促进思维外化。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 （1）特色学习资源：教材中“玉兔号月球车、智慧农业、气象监测”等跨领域案例，以及“声控灯、自动干手器”等生活实例，既体现传感技术的前沿性，又贴近生活，帮助学生建立“技术与生活、科技深度关联”的认知；“寻找传感器”调研表与“自制光控路灯”器材，为学生提供从“观察分析”到“动手设计”的实践载体，强化技术应用能力。 （2）技术手段应用：播放传感器在航天（月球车）、智能制造（智慧农业）中的应用视频，直观展示技术价值；用动画模拟 “光敏电阻阻值随光照变化”“电磁继电器通断控制路灯” 的过程，突破电路设计的理解难点；利用“传感器实验箱”（含光敏、压力、温度传感器）开展实时数据采集，让 “物理量→电信号” 的转换过程可视化，帮助学生理解不同传感器的工作差异。
8.教学反思与改进 在教学中，学生对不同传感器“物理量转换逻辑”的理解是否清晰，可通过“绘制传感器分类思维导图”检测；实践活动中，学生 “自制光控路灯” 的电路设计是否合理，需加强电路逻辑的引导（如光敏电阻与继电器的联动关系）；传感技术的跨学科价值渗透是否充分，可拓展 “传感器在生物（医疗监测）、化学（环境检测）中的应用” 调研，进一步提升学生对技术社会价值的认知，强化科学态度与责任的培养。

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