第一单元 第3课 环境数据要感知　教学设计　-2024新人教版八年级全一册《信息科技》.rar

第三课环境数据要感知【设计思路】本课介绍了使用传感器开展实践探索的几种方式，以检测环境噪声为例介绍利用传感器实践探索的基本方法，旨在让学生切身体会传感器在生活中的应用，掌握利用传感器获取数据的方法。本课的学习活动 1 建议由教师演示，学习活动 2 可以选做，学习活动 3 建议分组展开。【学习目标】1.体验常见的传感器，进一步了解传感器的应用。2.利用传感器开展实践探索，了解利用传感器获取数据的方法。【教学重点】体验传感器采集环境数据的过程，感受传感器的实际应用。【教学过程】声音无处不在，声音的强弱通常用分贝（dB）表示。生理学上认为，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声。噪声与人们的健康息息相关，当噪声过大时，不仅会损伤人耳的听力，还会影响人的神经系统、损害心脑血管系统。那么，如何检测周围环境的声音呢？可以利用声音传感器。利用传感器开展实践探索的形式很多，可以使用智能终端，也可以使用生活中现成的传感器类产品，还可以使用物联实验设备。1.使用智能终端开展实践1.使用智能终端开展实践智能终端有很多内置的传感器，如声音传感器、光敏传感器、加速度传感器、磁力传感器、位置传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、陀螺仪等。在智能终端应用商店中，有一些软件可以利用智能终端内置的传感器检测环境中的数据，并在智能终端的屏幕显示数据。例如，可以测量当前环境中的声音响度、光照强度和磁场强度等；可以测量电梯的运行速度；可以把智能终端与弹簧连接，测量振子运动并计算振动周期。学习活动 1学习活动 1使用智能终端检测当前环境中的声音1）启动具有检测声音功能的软件，将智能终端放在选定的测量位置，观察当前环境中的声音数据。2）观察拍手、说话或唱歌时声音数据的变化。3）找到智能终端中麦克风的位置，用手捂住，观察并记录声音数据。2.使用传感器产品开展实践2.使用传感器产品开展实践生活中有很多使用传感器的产品，其中，有不少直接使用传感器感知功能并将结果显示出来的产品，如噪声测试仪、气体测试仪、甲醛测试仪、亮度计、水质测试笔等，都可以作为传感器实践探索的工具。学习活动 2学习活动 2使用噪声测试仪检测当前环境中的声音1）开启噪声测试仪。2）将噪声测试仪放在选定的测量位置，保持仪器稳定，记录当前环境的声音数据。3）使用物联实验设备开展实践使用物联实验设备开展传感器实践探索，是最理想的体验传感器应用的方式。一方面，可以直接观察传感器模块；另一方面，在搭建硬件环境、运行和调试程序的基础上查看结果，可以更直观地了解传感器的工作原理。在实践中，如果使用主控板没有板载传感器，则需要利用引线连接传感器。连接时，需要注意将传感器的引脚与主控板上的引脚相对应。常见的有声音传感器、温度传感器、湿度传感器、红外传感器等。学习活动 3学习活动 3使用物联实验设备检测环境中的声音1）连接主控板与计算机。2）把采集环境中声音数据的程序烧录到主控板，3）在主控板显示屏上查看并记录声音数据。如果有噪声测试仪或智能终端中有检测声音的软件，也记录它们获取的声音数据。4）用手完全遮住声音传感器，观察数据是否变化，并记录数据。5）正常说话，查看并记录数据。6）靠近声音传感器，拍一次手，查看并记录数据。7）对比记录的数据，找出最大值和最小值。4.拓展与提升4.拓展与提升使用物联实验设备获取当前环境的光照强度。5.教学小结和反思5.教学小结和反思利用软件开展物理实验是典型的传感器应用实例。教师要鼓励学生思考如何使用这些传感器的功能。教学中，配有智能终端的学校，可以安排学生分组开展学习活动，注意提醒学生安全使用智能终端。这些传感器产品可以帮助学生进一步了解传感器的应用及传感器的功能。噪声测试仪的核心就是利用声音传感器将声音的大小转换成具体的数据。教学中，可以让学生通过网络搜索，查找与物联网相关的实时数据，并思考这些数据是通过哪些传感器获取的。教学中，教师可以将互联网类比为“大脑”，将物联网所连接的各种传感器类比为感知数据的“神经触角”。这些“神经触角”遍布全身，不断地感知并向“大脑”提供各种环境数据。通过这种方式，引导学生理解物联网的全面感知特征，即传感器遍布世界，持续不断地向互联网传递各类环境数据。这也是物联网区别于互联网的重要特征。