2024-2025學(xué)年高中物理 第三章 傳感器 1 傳感器教案1 教科版選修3-2

2024-2025學(xué)年高中物理第三章傳感器1傳感器教案1教科版選修3-2主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為高中物理選修3-2第三章《傳感器》中的教案1。內(nèi)容包括傳感器的概念、分類、工作原理及其在實(shí)際應(yīng)用中的廣泛性。具體涉及溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器等常見傳感器的原理和應(yīng)用案例。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了物理量的測量方法、電子元件的基礎(chǔ)知識(shí)等，這些知識(shí)為理解傳感器的工作原理和應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。本節(jié)課的內(nèi)容將進(jìn)一步拓展學(xué)生對(duì)物理測量和自動(dòng)化控制領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代科技應(yīng)用的興趣。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要圍繞科學(xué)探究、技術(shù)應(yīng)用、科學(xué)態(tài)度與文化認(rèn)同四個(gè)方面展開。

1.科學(xué)探究：通過學(xué)習(xí)傳感器的原理和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行探究和解決問題的能力。例如，通過小組合作實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生探究不同傳感器對(duì)物理量的響應(yīng)特性，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析的能力。

2.技術(shù)應(yīng)用：培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。通過分析傳感器在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性，激發(fā)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的興趣。

3.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。在教學(xué)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、提出問題，并引導(dǎo)學(xué)生通過討論和合作解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作精神。

4.文化認(rèn)同：通過介紹我國在傳感器技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用，使學(xué)生感受到我國科技事業(yè)的蓬勃發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生的國家自豪感和文化認(rèn)同感。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注傳感器技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

本節(jié)課通過圍繞核心素養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)計(jì)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作精神以及社會(huì)責(zé)任感，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，全面提升個(gè)人綜合素質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）傳感器的基本概念：傳感器是一種能夠感受非電學(xué)物理量并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的裝置。本節(jié)課將介紹傳感器的定義、分類和性能參數(shù)等基本概念。

（2）傳感器的工作原理：溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器等常見傳感器的工作原理。例如，溫度傳感器利用熱敏電阻的溫度特性將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；壓力傳感器通過測量彈性元件的形變來實(shí)現(xiàn)壓力的檢測。

（3）傳感器的應(yīng)用：傳感器在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例。例如，紅外線傳感器在自動(dòng)門、智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用；超聲波傳感器在倒車?yán)走_(dá)、測距等領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）傳感器的工作原理：傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和工作原理的抽象性可能導(dǎo)致學(xué)生難以理解和掌握。例如，霍爾傳感器利用磁場對(duì)半導(dǎo)體載流子的影響來檢測磁場強(qiáng)度，這一原理較為抽象，需要通過實(shí)物展示、動(dòng)畫演示等教學(xué)方法幫助學(xué)生理解。

（2）傳感器電路分析：傳感器與電路的結(jié)合部分，如信號(hào)調(diào)理、放大、濾波等電路原理。這部分內(nèi)容涉及到電子電路的知識(shí)，對(duì)于沒有學(xué)習(xí)過電子電路的學(xué)生來說可能存在一定的難度。

（3）傳感器的應(yīng)用場景：將傳感器應(yīng)用于實(shí)際問題中，解決問題。學(xué)生可能對(duì)于如何將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題存在困惑，需要通過案例分析、小組討論等教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用傳感器知識(shí)解決實(shí)際問題。

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是傳感器的基本概念、工作原理和應(yīng)用，教學(xué)難點(diǎn)是傳感器的工作原理、電路分析和應(yīng)用場景。在教學(xué)過程中，教師需要針對(duì)這些重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的講解和強(qiáng)調(diào)，采取有效的教學(xué)方法幫助學(xué)生理解和掌握。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2024-2025學(xué)年高中物理第三章傳感器1傳感器教案1》所需的教材或?qū)W習(xí)資料。教材中應(yīng)包括傳感器的分類、工作原理、性能參數(shù)和應(yīng)用案例等基本內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。例如，傳感器的工作原理示意圖、傳感器在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例圖片、傳感器的工作視頻等。這些輔助材料可以幫助學(xué)生更直觀地理解傳感器的工作原理和應(yīng)用場景。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。本節(jié)課可能需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材包括各種類型的傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器等）、電路元件（如電阻、電容等）、實(shí)驗(yàn)臺(tái)架、導(dǎo)線、電源等。在實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)器材的完好性，確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的人身安全和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。將教室布置成適合小組討論和實(shí)驗(yàn)操作的環(huán)境，以便于學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作。

5.教學(xué)軟件：準(zhǔn)備教學(xué)所需的軟件工具，如多媒體演示文稿、教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)等。這些軟件工具可以幫助教師更生動(dòng)地展示教學(xué)內(nèi)容，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流。

6.網(wǎng)絡(luò)資源：收集與傳感器相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，如學(xué)術(shù)論文、技術(shù)博客、行業(yè)資訊等。這些資源可以為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)材料，幫助他們深入了解傳感器的最新發(fā)展和應(yīng)用。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解傳感器的基本概念、分類、工作原理以及應(yīng)用案例的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)傳感器的內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確傳感器教學(xué)目標(biāo)和傳感器重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保傳感器教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)傳感器的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入傳感器學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的物理量的測量方法、電子元件的基礎(chǔ)知識(shí)，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對(duì)舊知的掌握情況，為傳感器新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解傳感器的概念、分類、工作原理以及應(yīng)用案例等知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出傳感器的工作原理、電路分析和應(yīng)用場景等重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和工作原理的抽象性等難點(diǎn)，通過對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞傳感器的應(yīng)用展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)傳感器知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在傳感器新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)傳感器知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)傳感器的工作原理、電路分析和應(yīng)用場景等重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)傳感器知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決傳感器問題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與傳感器內(nèi)容相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合傳感器內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)傳感器的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的傳感器內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)傳感器的工作原理、電路分析和應(yīng)用場景等重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的傳感器內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容涉及高中物理選修3-2第三章《傳感器》中的教案1，具體包括以下幾個(gè)方面的知識(shí)點(diǎn)：

1.傳感器的基本概念：傳感器是一種能夠感受非電學(xué)物理量并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的裝置。傳感器的分類、性能參數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容。

2.傳感器的工作原理：詳細(xì)講解溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器等常見傳感器的工作原理。例如，溫度傳感器利用熱敏電阻的溫度特性將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；壓力傳感器通過測量彈性元件的形變來實(shí)現(xiàn)壓力的檢測。

3.傳感器的應(yīng)用：介紹傳感器在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例。例如，紅外線傳感器在自動(dòng)門、智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用；超聲波傳感器在倒車?yán)走_(dá)、測距等領(lǐng)域的應(yīng)用。

4.傳感器電路分析：傳感器與電路的結(jié)合部分，如信號(hào)調(diào)理、放大、濾波等電路原理。這部分內(nèi)容涉及到電子電路的知識(shí)，對(duì)于沒有學(xué)習(xí)過電子電路的學(xué)生來說可能存在一定的難度。

5.傳感器的應(yīng)用場景：將傳感器應(yīng)用于實(shí)際問題中，解決問題。學(xué)生可能對(duì)于如何將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題存在困惑，需要通過案例分析、小組討論等教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用傳感器知識(shí)解決實(shí)際問題。教學(xué)反思與改進(jìn)首先，我注意到在講解傳感器工作原理時(shí)，部分學(xué)生表現(xiàn)出困惑和難以理解。這可能是因?yàn)閭鞲衅鞴ぷ髟淼某橄笮院蛷?fù)雜性所致。因此，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中采用更多的實(shí)物展示、動(dòng)畫演示等教學(xué)方法，以幫助學(xué)生更好地理解傳感器的工作原理。

其次，在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中顯得緊張和不自信。這可能是由于他們對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟不夠熟悉所致。為了改善這一點(diǎn)，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中提前提供更多的實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)，讓學(xué)生在課堂上更加自信地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

再次，在課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生積極參與討論，而另一些學(xué)生則顯得沉默不語。這可能是由于他們對(duì)傳感器知識(shí)的不熟悉或者缺乏自信所致。為了鼓勵(lì)更多的學(xué)生積極參與課堂討論，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中設(shè)置更多的小組討論環(huán)節(jié)，并提供更多的支持性反饋，以增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

最后，在作業(yè)布置方面，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生在完成作業(yè)時(shí)顯得困難和拖延。這可能是由于他們對(duì)傳感器知識(shí)的不熟練或者缺乏足夠的時(shí)間和資源所致。為了改善這一點(diǎn)，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中提供更多的輔導(dǎo)和資源，以幫助學(xué)生更好地完成作業(yè)。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

（1）閱讀材料：推薦學(xué)生閱讀《傳感器技術(shù)及其應(yīng)用》等書籍，了解傳感器的最新發(fā)展和應(yīng)用案例。

（2）視頻資源：推薦學(xué)生觀看《傳感器原理與應(yīng)用》等教學(xué)視頻，通過視頻學(xué)習(xí)傳感器的工作原理和應(yīng)用場景。

（3）學(xué)術(shù)論文：推薦學(xué)生閱讀傳感器領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文，了解傳感器技術(shù)的最新研究進(jìn)展。

2.拓展要求：

（1）自主學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間自主學(xué)習(xí)和拓展傳感器知識(shí)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（2）完成作業(yè)：要求學(xué)生根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，完成課后作業(yè)，鞏固傳感器知識(shí)。

（3）提出疑問：鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提出疑問，教師可提供必要的指導(dǎo)和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等。

（4）小組討論：鼓勵(lì)學(xué)生與同學(xué)進(jìn)行小組討論，分享學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

（5）實(shí)踐操作：鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，親身體驗(yàn)傳感器知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.傳感器的基本概念：傳感器是一種能夠感受非電學(xué)物理量并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的裝置。傳感器的分類、性能參數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容。

2.傳感器的工作原理：詳細(xì)講解溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器等常見傳感器的工作原理。例如，溫度傳感器利用熱敏電阻的溫度特性將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；壓力傳感器通過測量彈性元件的形變來實(shí)現(xiàn)壓力的檢測。

3.傳感器的應(yīng)用：介紹傳感器在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例。例如，紅外線傳感器在自動(dòng)門、智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用；超聲波傳感器在倒車?yán)走_(dá)、測距等領(lǐng)域的應(yīng)用。

4.傳感器電路分析：傳感器與電路的結(jié)合部分，如信號(hào)調(diào)理、放大、濾波等電路原理。這部分內(nèi)容涉及到電子電路的知識(shí)，對(duì)于沒有學(xué)習(xí)過電子電路的學(xué)生來說可能存在一定的難度。

5.傳感器的應(yīng)用場景：將傳感器應(yīng)用于實(shí)際問題中，解決問題。學(xué)生可能對(duì)于如何將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題存在困惑，需要通過案例分析、小組討論等教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用傳感器知識(shí)解決實(shí)際問題。

當(dāng)堂檢測：

1.選擇題：請(qǐng)學(xué)生選擇正確的傳感器類型，用于檢測以下物理量：溫度、壓力、光照強(qiáng)度。

2.判斷題：請(qǐng)學(xué)生判斷以下關(guān)于傳感器說法的正確性：傳感器可以將非電學(xué)物理量直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出、傳感器的輸出信號(hào)幅度與被測物理量成正比、傳感器的精度越高，測量范圍越廣。

3.填空題：請(qǐng)學(xué)生填寫以下關(guān)于傳感器工作原理的空白：溫度傳感器的工作原理是利用（）將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。

4.應(yīng)用題：請(qǐng)學(xué)生根據(jù)傳感器的應(yīng)用案例，回答以下問題：超聲波傳感器在倒車?yán)走_(dá)中是如何工作的？紅外線傳感器在自動(dòng)門中是如何工作的？

5.討論題：請(qǐng)學(xué)生分組討論以下問題：如何將傳感器應(yīng)用于實(shí)際問題中，解決問題？在傳感器應(yīng)用過程中，需要注意哪些問題？板書設(shè)計(jì)①傳感器的基本概念：

-傳感器：感受非電學(xué)物理量并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置

-分類：溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器等

-性能參數(shù)：靈敏度、線性度、穩(wěn)定性、響應(yīng)時(shí)間等

②傳感器的工作原理：

-溫度傳感器：利用熱敏電阻的溫度特性

-壓力傳感器：測量彈性元件的形變

-光敏傳感器：光電效應(yīng)或光導(dǎo)