1、教学内容第15课 恒温箱实验课时教学目标1、设计恒温箱的硬件结构（信息意识）2、设计恒温箱的控制算法（信息意识，数字化学习与创新）3、调试验证与改进优化（信息意识，数字化学习与创新）教学重点1、 设计恒温箱的硬件结构2、设计恒温箱的控制算法教学难点1、调试验证与改进优化；教学准备教学案例教学过程教学版块教师活动学生活动设计意图一、生活案例，导入新知在科学实验、医学研究和生物养殖等领域中，常常需要确保一个恒定的温度环境。为了满足这种需求，可以设计和制作一个恒温箱。通过亲自体验恒温槽的运行，我们已经初步了解恒温控制系统的构成和控制过程。那么，如何发挥创造力，自己动手设计一个恒温箱呢?学生听教师引导
2、生活中的案例,学生讨论，回答。激发学生对恒温箱的学习兴趣并快速进入学习状态。二、层层递进，学习新知活动1：设计恒温箱的硬件结构计恒温箱是一个用来控制温度的箱子，就像家里用的电烤箱一样，但恒温箱能够更准确地控制温度。在科学实验中，恒温箱可以用来保持实验物品的温度不变。认识恒温箱结构恒温箱一般由控制模块、温度传感器模块、加热模块、散热模块等组成，系统的结构图如下:搭建简易恒温箱根据恒温箱的组成结构，选择合适的模块，搭建简易恒温箱系统。根据恒温箱预期功能，选择合适的材料设计合理的结构，将各个模块有机组装起来。活动2：设计恒温箱的控制算法搭建好恒温箱的硬件结构，还需要为它设计控制算法，恒温控制过程分析
3、恒温箱的功能需求是根据设定的预期温度，让恒温箱内形成一个恒定的温度环境。恒温箱维持恒定温度环境，其实是一个循环控制过程。以初始温度30，预期恒定温度40为例，分析恒温箱工作过程如下:恒温箱启动后，当温度传感器模块检测到的实际温度低于预期温度时，控制模块控制加热模块工作，对箱体内进行加热;当传感器检测到实际温度达到40时，控制模块控制加热模块和散热模块都进入停止状态;当传感器检测到实际温度高于预期温度时，控制模块控制加热模块停止，散热模块启动，将多余的热量散发到箱体外部实现降温。算法设计通过对恒温过程的分析，可以为恒温箱设计以下算法:活动3：调试验证与改进优化编写程序用Python语言，将设计好
4、的算法编写成计算机可以执行的代码。为减少加热、散热模块频繁启停，将t的值从40调整为温度区间3742，具体代码如下:学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务活动1：设计恒温箱的硬件结构小组合作讨论为了让恒温箱能够实现恒温的功能，箱体设计要注意什么?活动2：设计恒温箱的控制算法小组合作交流如何让恒温箱形成一个恒定温度环境呢?活动3：调试验证与改进优化小组合作交流在恒温箱基础上增加加湿模块和湿度传感器模块，可以实现恒温恒湿的功能。请为恒温恒湿箱设计一个可行的算法。从用图示描述过渡到流程图描述，从已知到新知，引入之前学过的案例。培养学生独立思考的能力，提高核心素养。三、课堂总结活动1：设计恒温箱的硬件结构活动2：设计恒温箱的控制算法活动3：调试验证与改进优化学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。板书设计恒温箱实验教学反思
