资源简介

《传感器的应用——智能生活》教学设计
【教学目标】
知识与技能：
知道光控、触摸、倾斜、接近等传感器；
了解各传感器的使用方法；
能够正确使用这些传感器设计智能用品；
过程与方法：
根据主控板的逻辑运算规律，参考实际应用案例，设计并制作一件具有一定实用价值，能在生活中使用的智能用品，通过设计制作掌握各种传感器的应用，解决生活中的实际问题；
情感态度价值观：
培养发现问题解决问题的能力，勇于探究和创新的科学精神，将创新理念生活化、实践化等核心素养。
【教学重点】
学会利用传感器改进生活，学以致用
【教学难点】
智能用品的合理设计
【教学模式】
STEAM做中学参与体验模式
【教学过程】
教学环节
学生活动
教师活动
设计意图
课题引入
总结上节课的体验过程，概括主控板和传感器连接的注意事项。
回顾上节课内容；
以学生作品为例，展示传感器的应用、设计的艺术性及实用性。
一方面加深对传感器及其使用方法的认识，另一方面，情景创设引入，激发兴趣，启发思路。
项目主题和任务要求
解读项目主题。
布置项目设计任务，引导学生解读项目主题。
明确本项目内容和要求，以任务驱动的方式激发学习的积极性。
讨论生活中常见的智能用品有哪些？生活中存在哪些问题？哪些问题可以利用现有传感器来解决？并进行交流，明确设计方向。
引导学生有效地进行所要完成项目的设计，明确项目设计方向。
本节课重点是传感器在生活中的应用，始终强调源于生活，归于生活，才能更好地培养发现问题、解决问题及理论应用的能力。
项目设计
根据任务要求、所提供的材料和工具，讨论项目设计方案。
提供学生较多的工具和材料进行选择，并引导学生根据实际情况，设计合理的项目方案。
材料的选择和工具的正确使用是劳技课程中的基本技术要求，学会利用现有条件有效完成任务也是技术能力的培养。
小组成员交流并选定合理有效的设计方案，明确各成员分工，完成方案设计。
教师巡视并适当个别指导，组织学生交流设计方案，各组存在的问题，及可参考借鉴的方法。
学生的思维往往会天马行空，奇思妙想，但是最后还是要落实到实践的可行性、方便性、有效性。既可以设计最佳的项目，又要学会因地制宜，就地取材。
项目设计展示交流
交流和点评各小组的设计项目，对比项目书完成质量。
展示各组项目书，选取2-3个代表性项目进行交流，引导学生开拓思路。
通过交流展示和评价，让学生之间相互取长补短，可以促进学生之间更快的进步。
课堂小结及课后思考
注重技术素养的养成。
提出课后思考问题。
良好的素养，需要在学习过程中潜移默化慢慢形成。注重自身素养的培养，留心观察生活，才能更好地将创新理念生活化、实践化。
【教学设计思路】
《Maker Studio》专项课程的开设，是以主题项目的形式分段学习，包括入门体验课程、认识学习课程、实践项目课程和创新课程。即课程结构可分为4个层次：第一层是动手体验，第二层是认识学习，第三层是实践，第四层是创新。动手体验是指让学生先不学习理论知识，而是先学习简单的上手技能，一方面是让学生体验创客文化和动手制作，一方面简单的造物体验能够迅速获得成就感，激发进一步学习的积极性。认识学习是在科学的理论和知识指导下进行有价值的创造活动。学习传感器的原理，电子电路基础和逻辑代数的原理，从而可以将动手的范围进一步扩大。实践环节是学以致用，把学到的知识拿到实践的操场上进行检验。在这部分，可以通过相对简单的项目，例如有限的改造某种套件或者命题的设计项目，来实践更复杂的知识。在必要的知识储备和动手能力的基础上进行创新，引导学生学会更快地获取知识的方法，对于已有信息和知识的重新构建和应用的创新思维，在这个基础上，结合自己的灵感和想法，再去进行创新活动。课程以小组和个人形式进行评价，内容包括：创意度、创意可行性、动手能力、解决问题能力、团队合作能力、责任感提升、主题报告能力等；课程成果以实物、活动照片和视频等方式呈现，经过作品展示及情景演绎进行交流提升。
本节课是《传感器应用项目设计——智能生活》的第2课时，属于课程设置中的实践环节。本项目共安排2次专项课4课时完成，在第1课时，主要体验“锦囊”中各传感器模块的使用方法，主控板在与传感器连接时的逻辑运算规律，总结连接时的注意事项；第2课时，主要进行项目讨论、设计、交流、确立；第3课时，完成项目作品基本框架的制作；第4课时对作品功能进行测试、改进，外部艺术装饰，交流展示，问题总结反思等。
在设计参与式主题活动时，本节课注重兴趣激发，让每个学生充分表达他们的设想，并且有选择性的进行对比分析，以此来学会综合运用知识和经验进行简单的设计和制作，提高发现问题、解决简单实际问题的能力。引导学生在求知欲和好奇心的驱动下积极思考、追求探索，感受创造和实践的乐趣。在整个项目的研究过程中，学生要学习利用信息技术高效、准确地查找资料，学会发现问题，分析问题，学习分工合作高效解决问题，与他人展示、交流研究成果等等。这不仅符合中国学生发展核心素养的基本要求，也体现了我校“激发学生潜能，促进自主发展”行动纲要总则的指导思想，在课堂上最大程度的发现、唤醒和帮助，发展学生个性，发挥学生特长。充分让学生在课堂上体验学习中自己点滴进步的快乐，与同伴合作分享的快乐。在寓教于乐中培养学生的创新素养和创客精神。
【课前导学】
1.主控板有两个四孔插口，左边接输入模块，右边接输出模块，其功能是进行逻辑运算。
开关拨动到中间（Not）时，主控板相当于一个非门，进行的逻辑运算为：左边插口上连接的模块，状态为“1”时，右边的插口便输出“0”；左边插口上连接的模块，状态为“0”时，右边的插口便输出“1”；
开关拨动到右边（And）时，主控板相当于一个与门，进行的逻辑运算为：左边插口上连接的模块，状态为“1”时，右边的插口便输出“1”；左边插口上连接的模块，状态为“0”时，右边的插口便输出“0”。
此处要强调的是：开关拨动到与门并且左边插口插接分叉线时，只有当左边分叉线上连接的两个模块，状态都为“1”时，右边的插口才输出“1”，否则输出“0”。
2.模块状态说明：
输入模块状态说明：
触摸开关：有触摸时状态为1，无触摸时状态为0；
接近开关：有物体接近时状态为1，无物体接近时状态为0；
倾斜开关：有倾斜时状态为1，无倾斜时状态为0；
光控开关：有光线时状态为1，无光线时状态为0；
输出模块状态说明：
七彩灯珠：点亮时状态为1，熄灭时状态为0；
直流电机：转动时状态为1，静止时状态为0；
3）蜂鸣器：鸣叫时状态为1，安静时状态为0；

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