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第1课时教学设计
课题 第二单元第2节 探秘传感器技术（第1课时） 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级 上册
教材分析 本课时选自上海科技教育出版社/贵州科技出版社《信息科技》八年级上册第二单元第2节《探秘传感器技术》（P39-P49）。主要内容包括：无处不在的传感器（智能手机中的传感器）、思考与讨论、案例"港珠澳大桥中的传感器"、科学园地"传感器的工作原理"、数字化学习"常见的传感器"（表2-2-1）、传感器大家族、案例"嫦娥四号探测器中的传感器"、思考与讨论、活动2.2.1设计智能灯、活动2.2.2设计智能化学习环境。学生在上一节认识了给物赋予身份标识的技术，本课时从"感知物的状态"入手，帮助学生理解物联网实现全面感知的基础，为下一课时了解定位技术作铺垫。
学习目标 1.信息意识：通过智能手机、港珠澳大桥、嫦娥四号等案例，认识传感器能实现对外界信息的自动采集，增强主动运用传感器技术观察身边事物的意识。 2.计算思维：理解传感器的组成与工作原理——敏感元件感受被测量、转换元件将其转换为电信号，能按照功能给传感器分类。 3.数字化学习与创新：通过活动2.2.1设计智能灯和活动2.2.2设计智能化学习环境，学会运用传感器技术解决实际问题，提升数字化实践与协作能力。 4.信息社会责任：通过港珠澳大桥、嫦娥四号等案例体会传感器技术给社会发展带来的重要影响，感受我国科技成就，增强科技自信。
重点 重点： 1.传感器的组成与工作原理（敏感元件、转换元件）。 2.传感器大家族的分类。 3.活动2.2.1设计智能灯。
难点 难点： 1.理解传感器把被测量转换为电信号的过程。 2.运用传感器技术设计智能灯和智能化学习环境。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1.提问导入(PPT第4页)：感知层是物联网的感觉系统，它除了识别物的"身份"，更重要的工作是作为数据采集的终端，感知周围环境或物的状态。那么，物联网是靠什么技术来"感知"世界的呢？ 2.情境展示(PPT第5页)：智能手机能自动调整屏幕亮度、指纹解锁、屏幕方向自动旋转；自动门在人靠近时自动打开，烟雾探测器在烟雾浓度超标时发出警报——这些设备中都藏有传感器。 结合生活经验观察这些现象，思考设备"感知"环境的原因，初步感知传感器的作用。 从上一节"标识物"衔接到"感知物"，引出传感器主题，激发探究兴趣。
讲授新课 1.讲解无处不在的传感器(PPT第6页)：传感器能实现对外界信息的自动采集，广泛应用于日常生活、工农业生产、医学诊断、航空航天等领域；智能手机内置了多种传感器——光照度传感器感知环境光强度自动调整屏幕亮度，指纹传感器采集指纹信息用于识别解锁，加速度传感器检测手机方向实现屏幕自动旋转。 2.组织思考与讨论(PPT第7页)：智能手机内置了哪些传感器？它们分别采集哪些数据、实现哪些功能？自动门、感应水龙头、烟雾探测器等都应用了什么传感器？再列举几种应用传感器的产品或设备。 聆听讲解，结合图2-2-2理解手机中传感器的功能；结合生活经验讨论常见设备中的传感器。 通过手机案例与生活讨论，建立"传感器＝物的感觉器官"的基本认知。
1.讲解案例·港珠澳大桥中的传感器(PPT第8页)：2018年10月世界最长的跨海大桥正式通车，高精度陀螺仪、倾角传感器、激光定位仪助力33节沉管接头达到毫米级安装精度；压力传感器、振动传感器、位移传感器等实时监测桥梁"健康"状况，海底隧道内的传感器实时监测风速、温度、湿度、气压。 2.讲解科学园地·传感器的工作原理(PPT第9页)：传感器是能感受被测量，并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成——敏感元件直接感受被测量（如温度、湿度），转换元件将被测量转换为方便信息系统处理、传输和存储的电信号。 结合图2-2-3了解大桥中的传感器；理解传感器"被测量→敏感元件→转换元件→电信号"的工作过程。 通过重大工程案例体会传感器的价值，突破"工作原理"重点。
1.组织数字化学习(PPT第10页)：小组分工，每人上网搜索2~3种常见的传感器，调查其功能和用途，完成表2-2-1（示例：温度传感器采集温度，应用于空调、自动气象站；声音传感器采集声音强度，应用于噪声监测仪）。 2.讲解传感器大家族(PPT第11页)：按照功能分，有用来"看"的环境光传感器、红外传感器、图像传感器，用来"听"的声音传感器、超声波传感器、麦克风、声呐，用来"闻"的甲醛传感器、烟雾传感器、酒精传感器，用来"触"的压力传感器、温度传感器、湿度传感器，用来"尝"的葡萄糖传感器、电子舌；传感器技术是物联网的基石，使物联网的"全面感知"成为可能。 上网搜索常见传感器并完成表2-2-1；按照"看""听""闻""触""尝"给传感器分类。 通过数字资源检索与功能分类，构建传感器知识框架。
1.讲解案例·嫦娥四号探测器中的传感器(PPT第12页)：人类对温度的感知范围有限，2019年嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆，着陆器上安装了4个与月壤直接接触的温度传感器，每900秒测量一次月壤温度，测量精度为0.3K。 2.组织思考与讨论(PPT第13页)：传感器都有一定的测量范围和精度，如何按照具体需求选择一款合适的传感器？你还知道哪些增强或拓展人类感知能力的传感器？ 结合图2-2-7体会传感器拓展人类感知能力的作用；围绕测量范围、精度讨论传感器的选择。 通过航天案例增强科技自信，深化对传感器性能指标的理解。
组织活动2.2.1设计智能灯(PPT第14页)：为了节约用电，信息科技社团想将某段走廊上的灯换成当光线昏暗且有人经过时自动开启的智能灯——1.小组讨论：实现声光控制需要测量哪些物理量？可以选择什么传感器？2.使用电子开发板上相应的传感器开展实验，确定光照强度和声音强度的阈值；3.参考配套资源中的程序，用电子开发板模拟实现声光控灯。 小组合作完成智能灯设计：讨论物理量与传感器选择，用电子开发板实验确定阈值并模拟实现声光控灯。 通过设计活动综合运用传感器知识，培养数字化实践与协作能力。
组织活动2.2.2设计智能化学习环境(PPT第15页)：观察自己的学习环境，选择其中的2~3件物品或设备，为其增加感知能力和相应的传感器，完成表2-2-2（示例：教室的灯可增加环境光传感器、声音传感器，参考活动2.2.1的智能灯设计）。 观察学习环境，选择2~3件物品或设备，设计新增的感知能力并选择合适的传感器，完成表2-2-2。 迁移运用所学解决身边问题，培养创新设计能力。
课堂练习 组织课堂练习·案例(PPT第16页)：结合智能手机案例回答——光照度传感器、指纹传感器、加速度传感器分别感知什么、实现什么功能？传感器为港珠澳大桥作出了哪些贡献？组织做一做(PPT第17页)：画出传感器工作原理示意图；按照功能给传感器分类。组织说一说(PPT第18页)：生活中还有哪些地方用到了传感器？ 结合案例回答问题；完成做一做任务；结合生活经验说一说身边的传感器应用。 通过案例问答、画图与交流，巩固传感器原理与应用。
拓展延伸 组织拓展延伸·不断出现的传感器新技术(PPT第19页)：随着科技发展，智能化、微型化、网络化的新型传感器不断出现，如具有数据处理甚至智能决策能力的智能传感器和轻便、柔软的柔性传感器。查阅资料，了解智能传感器、柔性传感器等新型传感器的特点与应用实例，交流传感器技术还将给生产、生活带来哪些改变。 课后查阅资料，了解新型传感器的特点与应用实例。 拓展知识视野，感受传感器技术的发展趋势。
课堂小结 课堂总结(PPT第20页)归纳本课5点要点：1.传感器能实现对外界信息的自动采集，广泛应用于生产、生活各领域；2.传感器通常由敏感元件和转换元件组成，把被测量转换为电信号；3.传感器大家族有用来"看""听""闻""触""尝"的多种类型；4.传感器技术是物联网的基石，使"全面感知"成为可能；5.智能传感器、柔性传感器等新型传感器不断涌现。结合"工作原理→大家族→设计应用"的知识脉络整体回顾。 回顾要点，用自己的话复述传感器的工作原理与分类，提出疑问，整理笔记。 构建"传感器"知识框架，完成本课时学习。
板书 概念：传感器是能感受被测量，并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 核心：自动采集 ｜ 敏感元件 ｜ 转换元件 ｜ 电信号。 示例：智能手机（光照度传感器自动调整屏幕亮度）｜港珠澳大桥（陀螺仪等助力沉管毫米级安装）。 流程：被测量 → 敏感元件感受 → 转换元件转换为电信号 → 信息系统处理、传输和存储。（见PPT第21页板书设计）
课后作业 布置课后作业(PPT第22页)：思考——传感器的工作原理是怎样的？实践——观察家里的一种智能设备，找出其中使用的传感器；观察与发现——观察生活中的产品或设备，记录其中用到的传感器及其采集的信息；调查与记录——上网搜索2~3种常见的传感器，记录它们的功能和用途，下节课交流。 课后完成思考与实践任务，完成传感器观察记录。 将课堂所学延伸到课外，培养观察、调查与分析能力。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第1课时 探究传感器 · 课堂练习单
姓名：______________ 班级：______________ 日期：______________
一、填一填（常见的传感器）
提示：传感器能实现对外界信息的自动采集，广泛应用于日常生活、工农业生产、医学诊断、航空航天等领域；传感器通常由敏感元件和转换元件组成，敏感元件直接感受被测量，转换元件将感受的被测量转换为电信号。
传感器 主要特点（作用）
光照度传感器
指纹传感器
加速度传感器
声音传感器
二、连一连（将传感器与典型应用连线）
传感器 典型应用
光照度传感器 嫦娥四号测量月壤温度
陀螺仪、倾角传感器 手机自动调整屏幕亮度
温度传感器 港珠澳大桥沉管毫米级安装
三、填一填（传感器的工作原理）
组成环节 作用 说明
敏感元件 直接感受被测量，如温度、湿度等
转换元件 将被测量转换为方便信息系统处理、传输和存储的电信号
信息流向
传感器的作用
四、判一判（判断对错，正确打√，错误打×）
传感器能实现对外界信息的自动采集。（ ）
传感器通常由敏感元件和转换元件组成。（ ）
加速度传感器能感知周围环境光的强度，使手机自动调整屏幕亮度。（ ）
嫦娥四号着陆器上的温度传感器每900秒测量一次月壤温度。（ ）
传感器技术是物联网的基石，使物联网的"全面感知"成为可能。（ ）
五、说一说（活动2.2.1·设计智能灯）
讨论问题 我的回答
为了实现声光控制，需要测量哪些物理量？可以选择什么传感器？
智能灯在什么条件下自动开启？为什么要同时检测光照和声音？
第1课时 探究传感器 · 探索活动单
姓名：______________ 班级：______________ 日期：______________
活动一：活动2.2.1 设计智能灯
为了节约用电，信息科技社团想将某段走廊上的灯换成当光线昏暗且有人经过时自动开启的智能灯。将小组的设计过程记录在下表中：
设计项目 我们的方案 说明
需要测量的物理量
选择的传感器
确定的阈值
智能灯开启条件
活动二：活动2.2.2 设计智能化学习环境
观察自己的学习环境，选择其中的2~3件物品或设备，为其增加感知能力和相应的传感器，填写下表：
相关设备或物品 新增的感知能力、可以使用的传感器
教室的灯
活动三：案例·港珠澳大桥中的传感器
结合案例内容，分析港珠澳大桥建设中传感器的作用，填写下表：
大桥环节 用到的传感器 作用 备注
海底隧道沉管安装
桥梁健康监测
隧道环境监测
第1课时 探究传感器 · 课后调查表
调查人：______________ 调查对象：______________ 日期：______________
亲爱的同学，请观察身边的手机、家电、汽车等物品，或者询问长辈，找出其中使用的传感器，记录它们采集的信息与实现的功能，并记录在下表中。
序号 应用场景 使用的传感器 采集的信息/实现的功能 我的发现
1
2
3
4
5
6
提示： 调查要点——关注设备中内置的传感器（如光照度传感器、温度传感器、声音传感器等），思考它们分别采集哪些信息、实现哪些功能。
我的发现与感想
家长评价
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