川教版（2019）五年級(jí)下學(xué)期信息技術(shù)綜合應(yīng)用-《制作智能杯墊》-傳感器的應(yīng)用（教案）

川教版（2019）五年級(jí)下學(xué)期信息技術(shù)綜合應(yīng)用--《制作智能杯墊》——傳感器的應(yīng)用（教案）科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）川教版（2019）五年級(jí)下學(xué)期信息技術(shù)綜合應(yīng)用--《制作智能杯墊》——傳感器的應(yīng)用（教案）教學(xué)內(nèi)容川教版（2019）五年級(jí)下學(xué)期信息技術(shù)綜合應(yīng)用第三章《傳感器的應(yīng)用》中的《制作智能杯墊》一節(jié)。內(nèi)容包括：了解傳感器的基本原理；學(xué)習(xí)使用溫濕度傳感器；掌握簡(jiǎn)單電路的連接與編程；設(shè)計(jì)并制作一款具有實(shí)用功能的智能杯墊。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能理解傳感器的實(shí)際應(yīng)用，提高動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法本節(jié)課的重點(diǎn)在于學(xué)生能理解溫濕度傳感器的工作原理，并運(yùn)用編程實(shí)現(xiàn)智能杯墊的功能。難點(diǎn)在于如何將傳感器與電路有效連接，并進(jìn)行相應(yīng)的編程控制。

解決辦法及突破策略：

1.通過小組合作探究，讓學(xué)生觀察傳感器在模擬不同濕度環(huán)境下的變化，加深對(duì)傳感器原理的理解。

2.教師演示電路連接和編程過程，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵步驟，引導(dǎo)學(xué)生注意細(xì)節(jié)，確保電路連接正確。

3.設(shè)計(jì)具有引導(dǎo)性的問題，鼓勵(lì)學(xué)生思考如何通過編程解決問題，如如何設(shè)置閾值實(shí)現(xiàn)杯墊的智能提示功能。

4.提供充足的實(shí)踐時(shí)間，讓學(xué)生在不斷嘗試和調(diào)整中掌握難點(diǎn)，培養(yǎng)解決問題的能力。

5.對(duì)學(xué)生在實(shí)踐中遇到的問題進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，提供針對(duì)性的解決方案，幫助他們突破難點(diǎn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都提前準(zhǔn)備好川教版五年級(jí)下學(xué)期信息技術(shù)綜合應(yīng)用教材第三章內(nèi)容，包括《制作智能杯墊》的學(xué)習(xí)資料。

2.輔助材料：收集并準(zhǔn)備與傳感器工作原理、智能杯墊設(shè)計(jì)相關(guān)的科普視頻和簡(jiǎn)易操作流程圖，以便于學(xué)生直觀理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：提前檢查并準(zhǔn)備溫濕度傳感器、微控制器、電路連接線、智能杯墊制作材料等實(shí)驗(yàn)器材，確保數(shù)量充足、性能完好。

4.教室布置：將教室劃分為學(xué)習(xí)區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作區(qū)、小組討論區(qū)，便于學(xué)生進(jìn)行理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和合作交流。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示一個(gè)智能杯墊的實(shí)際應(yīng)用視頻，引發(fā)學(xué)生對(duì)智能設(shè)備的興趣，提出問題：“你們覺得這個(gè)杯墊是如何工作的？”

-回顧舊知：簡(jiǎn)短回顧上一節(jié)課學(xué)習(xí)的傳感器基本知識(shí)，詢問學(xué)生對(duì)傳感器的理解和應(yīng)用。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)介紹溫濕度傳感器的工作原理，講解如何將傳感器與微控制器連接，并編程控制智能杯墊。

-舉例說明：通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，展示如何設(shè)置傳感器讀取數(shù)據(jù)，并通過編程實(shí)現(xiàn)對(duì)杯墊顏色的控制。

-互動(dòng)探究：分組討論如何設(shè)計(jì)一個(gè)智能杯墊，讓學(xué)生思考并分享他們的設(shè)計(jì)理念。

3.鞏固練習(xí)（約25分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行智能杯墊的制作，包括傳感器與微控制器的連接、編程和測(cè)試。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生實(shí)踐過程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問，幫助學(xué)生解決實(shí)踐中遇到的問題。

4.展示與評(píng)價(jià)（約10分鐘）

-學(xué)生展示：每組展示他們的智能杯墊，介紹設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)功能。

-評(píng)價(jià)反饋：教師對(duì)每組的作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，給予積極評(píng)價(jià)和改進(jìn)建議。

5.總結(jié)反思（約5分鐘）

-教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)傳感器的應(yīng)用和編程技巧。

-鼓勵(lì)學(xué)生思考如何在生活中應(yīng)用所學(xué)的信息技術(shù)知識(shí)，激發(fā)他們繼續(xù)探索的興趣。拓展與延伸1.提供拓展閱讀材料：

-《傳感器技術(shù)應(yīng)用手冊(cè)》：了解不同類型的傳感器及其在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用。

-《編程入門指南》：介紹基本的編程概念和技巧，幫助學(xué)生更好地理解編程在智能設(shè)備制作中的作用。

-《智能硬件創(chuàng)意項(xiàng)目集》：展示各種智能硬件項(xiàng)目的創(chuàng)意和實(shí)現(xiàn)方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究不同的溫濕度傳感器，比較它們的性能和適用場(chǎng)景，撰寫簡(jiǎn)要的分析報(bào)告。

-探索編程語言的更多功能，如條件語句和循環(huán)語句在智能杯墊編程中的應(yīng)用。

-設(shè)計(jì)并嘗試制作其他基于傳感器的智能物品，如智能燈泡、溫濕度監(jiān)測(cè)器等，記錄制作過程和遇到的問題。

-調(diào)查生活中其他智能設(shè)備的使用情況，思考這些設(shè)備的工作原理和可能的改進(jìn)空間。

-參與線上或線下的創(chuàng)客活動(dòng)，與更多對(duì)信息技術(shù)感興趣的同學(xué)交流心得，共同進(jìn)步。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、提問回答的積極性和對(duì)實(shí)踐活動(dòng)的熱情，評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的態(tài)度和興趣。

2.小組討論成果展示：評(píng)估學(xué)生在小組合作中的溝通能力、協(xié)作精神和創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，以及他們展示作品時(shí)的表達(dá)能力。

3.隨堂測(cè)試：通過課堂上的即時(shí)測(cè)試，檢查學(xué)生對(duì)溫濕度傳感器工作原理、電路連接和編程知識(shí)的掌握情況。

4.實(shí)踐操作評(píng)價(jià)：在學(xué)生制作智能杯墊的過程中，對(duì)其操作技能、問題解決能力和創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：針對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、討論成果、測(cè)試成績(jī)和實(shí)踐操作，給予及時(shí)、具體、鼓勵(lì)性的反饋，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高學(xué)習(xí)效果。

-對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚(yáng)，鼓勵(lì)他們?cè)谛畔⒓夹g(shù)領(lǐng)域繼續(xù)深入探索。

-對(duì)在學(xué)習(xí)中遇到困難的學(xué)生提供個(gè)性化的指導(dǎo)和建議，幫助他們改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，提升自信心。

-定期收集學(xué)生的反饋，了解他們對(duì)課程的意見和建議，不斷優(yōu)化教學(xué)策略，以提高教學(xué)質(zhì)量。典型例題講解1.例題一：解釋溫濕度傳感器的工作原理，并說明其在智能杯墊中的應(yīng)用。

答案：溫濕度傳感器通過感測(cè)環(huán)境中的溫度和濕度變化，將物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。在智能杯墊中，當(dāng)傳感器檢測(cè)到杯墊上的溫度或濕度超過設(shè)定閾值時(shí)，可以通過編程使杯墊發(fā)出提示信號(hào)，如改變顏色或發(fā)出聲音。

2.例題二：簡(jiǎn)述如何使用Arduino微控制器讀取溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)。

答案：首先，將溫濕度傳感器與Arduino的數(shù)字或模擬端口連接。然后，在Arduino編程環(huán)境中編寫代碼，使用相應(yīng)的庫函數(shù)讀取傳感器數(shù)據(jù)，如使用DHT庫讀取DHT11或DHT22傳感器的數(shù)據(jù)。

3.例題三：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，當(dāng)溫濕度傳感器檢測(cè)到溫度超過25℃時(shí)，智能杯墊上的LED燈變紅。

答案：

```cpp

#include<DHT.h>

#defineDHTPIN2//定義連接傳感器的端口

#defineDHTTYPEDHT11//使用DHT11傳感器

DHTdht(DHTPIN,DHTTYPE);

voidsetup(){

pinMode(3,OUTPUT);//定義LED連接的端口

Serial.begin(9600);

dht.begin();

}

voidloop(){

floattemp=dht.readTemperature();//讀取溫度

if(isnan(temp)){

Serial.println("讀取失敗");

return;

}

if(temp>25){

digitalWrite(3,HIGH);//如果溫度超過25℃，點(diǎn)亮LED

}else{

digitalWrite(3,LOW);//否則熄滅LED

}

delay(1000);//每秒檢查一次

}

```

4.例題四：解釋編程中的條件語句在智能杯墊編程中的作用。

答案：條件語句（如if-else結(jié)構(gòu)）允許程序根據(jù)傳感器讀取的數(shù)據(jù)做出決策。例如，如果溫度超過某個(gè)值，條件語句可以控制LED燈的開關(guān)，或觸發(fā)蜂鳴器發(fā)出警告。

5.例題五：給出一個(gè)電路連接示例，說明如何將溫濕度傳感器、LED燈和Arduino微控制器連接起來。

答案：

-將溫濕度傳感器的VCC引腳連接到Arduino的3.3V或5V引腳。

-將傳感器的GND引腳連接到Arduino的GND引腳。

-將傳感器的數(shù)據(jù)引腳連接到Arduino的一個(gè)數(shù)字I/O引腳。

-將LED燈的一個(gè)引腳連接到Arduino的一個(gè)數(shù)字I/O引腳（通過一個(gè)限流電阻），另一個(gè)引腳連接到Arduino的GND或3.3V/5V（取決于LED的極性）。教學(xué)反思與總結(jié)在這次《制作智能杯墊》的教學(xué)中，我采用了視頻導(dǎo)入、小組討論和動(dòng)手實(shí)踐等多種教學(xué)策略，目的是讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)傳感器的應(yīng)用和編程技巧。從整個(gè)教學(xué)過程來看，學(xué)生們對(duì)智能設(shè)備表現(xiàn)出濃厚的興趣，課堂氣氛活躍，這讓我感到很欣慰。

在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們?cè)谛〗M合作中能夠積極溝通，共同解決問題，這是他們技能和情感態(tài)度上的一個(gè)很大進(jìn)步。同時(shí)，我也注意到，部分學(xué)生在編程和電路連接方面還存在一些困難，這提示我在今后的教學(xué)中需要更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，提供更有針對(duì)性的指導(dǎo)。

然而，我也意識(shí)到在教學(xué)管理方面還有待加強(qiáng)。例如，在學(xué)生實(shí)踐操作時(shí)，我應(yīng)該更加注意觀察每個(gè)小組的進(jìn)度，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決他們遇到的問題。此外，對(duì)于學(xué)習(xí)進(jìn)度較快的學(xué)生，我還可以提供更深入的拓展內(nèi)容，以滿足他們的學(xué)習(xí)需求。

在評(píng)價(jià)本節(jié)課的教學(xué)效果時(shí)，我認(rèn)為學(xué)生在知識(shí)掌握方面基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，他們不僅理解了溫濕度傳感器的工作原理，還能運(yùn)用編程實(shí)