1、2.4.1、2.4.2、2.4.3 常见的传感技术及信息获取教学设计常见的传感技术及信息获取教学设计 一、教学设计模板一、教学设计模板 课程标准课程标准 和和 教学目标教学目标 常见的传感技术及信息获取常见的传感技术及信息获取 教材内容：教材内容： 2.4.1、2.4.2、2.4.3 常见的传感技术及信息获取 适应的课程标准：适应的课程标准： 2.3 通过分析物联网应用实例，知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机 制。 教学目标：教学目标： 通过分析物联网应用实例， 知道信息系统与 外部世界的连接方式。 认识常见的传感器与控制机制， 了解常见的 传感器技术。 理解智能终端获取
2、传感器信息， 掌握运用掌 控板作为智能终端和通过 pathon 编程采集传感 器数据的方法。 指向的核心素养：指向的核心素养： 信息意识：能够按要求获取与处理信息；在合作 学习过程中，愿意与团队成员共享信息。 计算思维：知道信息系统与外部世界的连接方 式，了解常见的传感与控制机制，以及接入方式、 带宽等因素对信息系统的影响。 信息社会责任：认识信息系统在社会应用中的优 势，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的 能力。 学习环境：学习环境：有教学控制软件的多媒体机房，装有思维导图软件。 建议课时：建议课时：1 课时 教学活动教学活动 设计设计 教学环节 教学过程 设计意图 情境导入 教师引导
3、学生针对以下问题进行思考、讨论回 答。 导入 1：看视频，思考“机器人怎样感知世界？” 请学生指出需要何种不同的感官。 导入 2：请学生思考：如果要制作一个智能浇花 通过观看视频，认识信息系统如何获 取外部世界信息，师生对话、探讨启 发学生思考，让学生从实际生活应用 思考，引出传感器概念，培养信息意 识。 面对实际情况学会分析问题，通过思 考与观察，学生知道获得相应信息需 要通过相应传感器来获取信息，强化 信息获取意识。 系统，需要哪些条件？以 PPT 等多媒体投影或板 书：介绍传感器。 知识讲解 要实现物联网和智能人工就需要感知外部世界 并获得相应信息，在信息系统从外部世界采集信 息过程中，
4、传感器的重要性是不言而喻的。传感 器属于输入设备，一般由敏感元件、转换元件、 其他辅助元件三部分组成。 通过认识传感器及其结构，了解传感 器的用途，理解传感器工作原理。了 解信息技术创新所产生的新事物，提 升积极学习的态度，激发学习兴趣。 学习任务1 任务：按小组（2 人一组）找找生活中的传感器， 比比与人类感观的异同，及在生活中具体有哪些 应用。可通过网络搜索归类，用 Inspiration 等 软件以思维导图的方式将其画出来并回答相互 之间的联系与区别。选择 1-2 个小组介绍自己的 成果，进行点评。 任务驱动，支持学生自主学习，推动 小组合作完成任务,让学生将自己了 解或通过搜索引擎寻找
5、传感器的各 类与用途，汇总形成系统化知识，提 升学生有目的获取信息的能力；通过 思维导图，让学生们信息处理能力有 所提升。 学习任务2 利用掌控板作为采集传感器数据的智能终端，借 助 Python 编程， 通过串口读取当前的环境温度与 湿度信息。 学生经过实践体验，通过掌控板作为 采集数据的智能终端，了解传感器工 作过程。通过 Python 编程实现数据 采集的方法，帮助学生掌握对传感器 的应用方法，培养计算思维能力。 学习评价 完成温度与湿度采集功能，对自己和同伴的作品 进行客观的评价，并思考后续完善的方向。 （5= 优秀，4=超出一般水平，3=满意，2=有待改进， 1=不太理想） 通过自我
6、评价或互评过程，帮助学生 加深对传感器的认识，了解运用传感 器获取环境信息的方法，提高学习自 觉性和热情。 课堂小结 1.学生回顾传感器及其分类与功能特点。 2.总结信息系统中传感器技术及利用传感器获 取信息方法。 通过回顾总结帮助学生理清本节内 容知识点，了解传感器的特点与作 用，提高学习自觉性和热情。 作业布置 基础作业（面向所有学生） ： 1.查找资料， 了解当前智能手机中除了教科书 课后作业是课堂学习的延伸，是巩固 和升华知识点的有效途径。根据学生 的基础和能力设置不同难度的作业， 中介绍的传感器以外，还有哪些传感器，并举例 说明这些传感器的应用场景。 2.你认为家用厨房安全系统需要哪
7、些传感 器？ 3.你认为智能浇花系统需要用到哪些传感 器？ 提升作业（面向学有余力学生） ： 4.如果要测量大气中的小颗粒，一般要用到粉 尘传感器。查找相关资料，列举常见的粉尘传感 器，并了解环保部门一般用什么原理测量大气雾 霾。 以满足不同层次的学生需求。 教学设计教学设计 思路思路 本课内容分配 1 课时完成，内容偏向事实性知识，本课内容包含信息系统与外部世界的联系、常 见的传感器技术和传感器信息的获取三个部分。 首先，通过人工智能教学微视频让学生了解信息系统如何感知外部世界并获取相应信息。教师先 剖析信息系统示例，展示各种与物联网相关的应用，引出“信息系统和外部世界密切互动”的主题， 然
8、后介绍信息系统要了解（读懂）外部世界，得依靠各种传感器技术。 教师先例举各种生活中常见的传感器，并以智能手机为例，一一展示各种应用。通过设置任务， 让学生借助于思维导图， 将人的感觉器官和传感器技术一一对应， 提升学生有目的获取信息与处理信 息的能力。 为帮助学生理解智能终端通过传感器获取信息， 建议教师在课堂上安排一个操作实践， 让学生利 用掌控板作为智能终端，通过串口读取当前的环境温度信息，学生之间相互分享成果并作学习评价。 教师可以根据信息技术实验室的具体装备情况，连接更多的传感器，演示光、声等环境信息的获取。 针对针对 核心素养核心素养 培养的培养的 设计考虑设计考虑 核心素养的培养不
9、可能泛泛而谈，而应落实在每一次引导、每一个活动之中，在仔细分析了本课 内容可以融入三类核心素养的培养，并且细致分析了各个核心素养的具体落点： 信息意识的落点在“能够按要求获取与处理信息；在合作学习过程中，愿意与团队成员共享信 息。 ”本课主要讲授传感器，了解传感器类型功能与技术，学习通过传感器获取外部信息的方法。通 过任务设计，引导学生运用信息技术手段解决问题，培养获取相关信息与处理信息的能力，并能组织 提炼。通过小组讨论与合作学习，绘制思维导图，理清关系，提升学生们信息处理与信息共享能力。 计算思维的落点在“知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机制，以及 接入方式、带宽等因
10、素对信息系统的影响。 ”本条帮助学生通过认识日常生活中的信息化应用实例， 认识传感器，了解传感器技术，根据实际需要来选择传感器来获取信息，运用编程语言工具实现传感 器采集信息，培养计算思维能力。通过完成实践体验任务，帮助学生理解信息系统通过传感器获取外 部信息，运用 Python 语言编程实现传感器功能来强化算思维能力。 信息社会责任的落点在“认识信息系统在社会应用中的优势，具有积极学习的态度、理性判断 和负责行动的能力。 ”本条通过引导学生从日常应用实例中认识传感器及其应用，思考新技术所带来 的便利和新问题。通过自主探究与合作学习掌握传感器技术知识，激发学习兴趣，以积极的态度去面 对，提升学习能力。
