資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
八年級信息技術義務教育版教學設計
課題 傳感之古今未來 單元 第一單元 學科 信息技術 年級 八年級
學習目標 1.了解傳感器的起源和發展歷程，知道古代傳感器的實例及其感知功能，理解現代傳感器相對于古代傳感器的進步之處。2.掌握傳感器的基本工作原理，明白傳感器是將不易測量的物理量等轉換成容易測量的電學量等的器件或裝置，熟悉常見傳感器（如光敏、聲敏、熱敏、氣敏、味敏、磁力、加速度、位置等傳感器）的功能和作用。3.能夠識別生活中常見電器（如洗衣機、冰箱、空調、自動路燈、電子秤、平衡車等）以及“祝融號”火星探測車中所使用的傳感器，并闡述其功能。4.明確傳感器的發展趨勢，即朝著網絡化、集成化、微型化、智能化方向發展，了解傳感器在不同發展階段的特點，如從簡單電子零件到集成多種功能的裝置。。
重點 1.傳感器的基本工作原理和作用，使學生理解傳感器如何實現對各種物理量的感知和信號轉換，以及在不同設備和場景中的功能體現。2.生活中常見傳感器的識別和功能闡述，讓學生能夠將傳感器知識與實際生活緊密聯系，提高學生對傳感器應用的認識。3.傳感器的發展趨勢，使學生了解技術發展方向，為后續學習和創新思維培養奠定基礎。
難點 1.深入理解傳感器工作原理中物理量與電學量轉換的機制，以及不同類型傳感器的轉換原理差異，這涉及到一定的物理知識，學生理解起來可能有難度。2.引導學生全面分析傳感器在復雜系統（如“祝融號”火星探測車、智能手機）中的協同工作和綜合作用，培養學生的系統思維能力。3.激發學生對傳感器未來發展的創新思考，鼓勵學生提出新穎的應用設想和發展思路，培養學生的創新意識和前瞻性思維。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 提出問題：人在感知外界信息時依靠感官系統，那么物聯網的“感官”是什么？展示人感知外界信息的圖片（如視覺看東西、聽覺聽聲音等），引導學生思考物聯網如何感知世界，從而引出傳感器這一主題，激發學生的學習興趣，讓學生明確本節課將探索傳感器的奧秘。 傾聽老師介紹 激發學生的學習興趣，讓學生明確本節課將探索傳感器的奧秘
講授新課 一、傳感器的起源1.展示不同時期的定位工具（如迷路時的困惑和古代定位工具的圖片），介紹人類文明進步與制造使用工具的關系，引出傳感器由來已久的觀點。2.講解我國古代偉大發明指南針、日晷、沙漏等可視為古老傳感器，因為它們具有感知能力，簡單介紹其工作原理（如指南針利用地磁場指示方向、日晷根據日影計時、沙漏通過沙子流動計時），強調古代傳感器基于簡單物理原理，依賴觀察和經驗，精度較低。3.組織學生上網查閱資料，分組討論古代還有哪些傳感器（如古代的水位計、地震儀等），它們實現的感知功能（水位計感知水位變化、地震儀感知地震波）、輸入（如水位變化、地震波震動）和輸出（如水位刻度顯示、地震方向和強度顯示）分別是什么，每個小組推選一名代表發言，分享小組討論結果，教師進行總結和補充，拓寬學生知識面，培養學生信息收集和歸納總結能力。二、認識傳感器1.講解傳感器的定義，即一種能將感應到的數據按照一定規律轉換成可用信號的器件或裝置，以滿足數據傳輸、處理等要求，通過簡單圖示（如輸入被測量經敏感元件和轉換元件變成輸出信號）幫助學生理解傳感器工作原理的基本概念，讓學生明白傳感器是實現物理量到電學量等轉換的關鍵部件。2.介紹常見傳感器類型（如光敏、聲敏、熱敏、氣敏、味敏、磁力、加速度、位置等傳感器）及其功能，舉例說明（如光敏傳感器可檢測光照強度、超聲波傳感器可檢測距離等），幫助學生建立對不同傳感器功能的初步認識。3.對比人的感知范圍和傳感器的感知范圍，如人的聽覺頻率范圍與聲音傳感器的頻率檢測范圍、人的視覺可見光范圍與傳感器對不同波段光線的感知，通過圖表展示（如超聲設備工作頻率與物種聲波感知范圍圖、電磁波頻譜圖），讓學生深刻理解傳感器擴展了人類的感知能力。4.展示現代傳感器的圖片（如溫度傳感器、濕度傳感器、超聲波傳感器等），引導學生觀察其外形特點，強調因用途不同傳感器外形各異，即使同類傳感器也可能形態不同。5.組織學生分組討論生活中常見家用電器（如洗衣機、冰箱、空調等）中的傳感器，填寫表格（物聯應用、傳感器名稱、功能和作用），教師巡視各小組，參與討論并給予指導，幫助學生分析洗衣機中的水位傳感器（檢測水位高低）、冰箱中的溫度傳感器（控制溫度）、空調中的溫度和濕度傳感器（調節室內溫濕度）等，培養學生觀察生活和分析問題能力，讓學生體會傳感器在日常生活中的廣泛應用。6.提出問題：“祝融號”火星探測車可能安裝了哪些傳感器？分別有什么作用？引導學生思考火星探測環境的特殊性（如復雜地形、極端溫度、輻射等），推測可能安裝的傳感器（如地形探測傳感器、溫度傳感器、輻射傳感器等）及其作用（探測地形為行駛提供數據、監測溫度確保設備正常工作、檢測輻射保障宇航員安全等），培養學生的邏輯思維和科學推理能力。三、傳感器的發展趨勢1.展示計步器發展歷程（從簡單計步器到功能豐富的物聯手表、手環）的圖片，引導學生觀察其功能和集成度的變化，組織學生分組討論從計步器發展中發現的規律，如功能越來越多、集成度越來越高、傳感器種類增多等，教師巡視各小組，引導學生深入思考，培養學生比較分析能力。2.講解傳感器的發展趨勢，即從簡單電子零件向具有感知、計算、存儲、傳輸等多功能的集成化裝置發展，通過圖示（如包含微處理器、傳感器、無線收發器、存儲器、供電單元的集成化傳感器裝置）幫助學生理解，讓學生了解技術發展方向，激發學生對未來傳感器發展的想象。 了解傳感器、認識傳感器 通過幾個學習活動讓學習開始掌握本節課的重點及難點
課堂練習 1.提出問題：“在未來的智能家居系統中，你認為還可以增加哪些傳感器來提升生活品質？這些傳感器可能會如何協同工作？”組織學生分組討論，鼓勵學生結合生活需求和現有技術進行大膽設想，如增加空氣質量傳感器、人體健康監測傳感器等，以及它們如何與其他設備（如空調、空氣凈化器、智能醫療設備）協同工作，提高室內空氣質量、保障家人健康等。2.每個小組推選一名代表發言，分享小組討論結果，其他小組可以進行補充和提問，教師進行總結和點評，強調傳感器在智能家居等領域的無限可能，培養學生的創新思維和團隊協作能力。 提出相關問題，讓學生結合生活實際和所學知識進行分享 進一步拓展本節課的學習知識
課堂小結 1.與學生一起回顧本節課的重點內容，包括傳感器的起源、工作原理、在生活和科技探索中的應用、發展趨勢，強調傳感器是物聯網實現全面感知的基礎，對人類生活和科技進步具有重要意義。2.提問學生：“通過本節課的學習，你對傳感器有了哪些新的認識？傳感器在你生活中的哪些方面已經或可能發揮作用？”引導學生總結自己的學習收獲，加深對知識的理解和應用能力，同時培養學生對科技與生活關系的思考能力。 引導學生總結自己本節課的學習收獲 對本節課的學習進行總結
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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