任務(wù)二《設(shè)計報警器》教學(xué)設(shè)計浙教版初中勞動技術(shù)八年級下冊

課題任務(wù)二《設(shè)計報警器》教學(xué)目標(biāo)科學(xué)素養(yǎng)：學(xué)生能夠理解報警器的基本工作原理，包括電路的閉合與斷開、電流的流動、開關(guān)的作用等。技術(shù)素養(yǎng)：學(xué)生能夠運用所學(xué)知識設(shè)計并制作一個簡單的報警器，培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新思維。工程素養(yǎng)：學(xué)生能夠通過團(tuán)隊合作，共同完成報警器的設(shè)計與制作，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作能力。環(huán)保意識：在設(shè)計和制作過程中，引導(dǎo)學(xué)生注意材料的合理利用，培養(yǎng)環(huán)保意識。教學(xué)重點和難點重點：報警器的工作原理和基本組成。如何根據(jù)實際需求設(shè)計報警器的電路和結(jié)構(gòu)。制作過程中的安全操作和注意事項。難點：報警器電路的設(shè)計和調(diào)試。，使報警器具有實用性和創(chuàng)新性。教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)材料：導(dǎo)線、電池、開關(guān)、蜂鳴器、LED燈、電阻、面包板、剪刀、膠帶、圖紙等。教學(xué)工具：萬用表、焊接工具、螺絲刀、鉗子等。教學(xué)資源：報警器工作原理的PPT或視頻、電路圖示例、安全操作指南等。教學(xué)環(huán)境：配備有實驗桌和電源的教室，確保學(xué)生在安全的環(huán)境下進(jìn)行實驗操作。教學(xué)過程教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課師：報警器存在于我們生活中的方方面面，它不僅可以防火防盜，也可以根據(jù)人們的需要，增加各種功能來滿足人們的需求。今天，老師將帶領(lǐng)大家一起認(rèn)識創(chuàng)意報警器，了解報警器的工作原理以及它們的工作流程。通過播放一段關(guān)于家庭安全報警器的視頻，展示其在火災(zāi)、入侵等緊急情況下發(fā)揮的重要作用。視頻結(jié)束后，提出問題：“如果你是一名設(shè)計師，你會如何設(shè)計一款既能滿足家庭安全需求，又能體現(xiàn)創(chuàng)新精神的報警器呢？”以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和探索欲。學(xué)生活動：了解報警器，觀看視頻，發(fā)表自己的觀點和看法。設(shè)計意圖：通過情境創(chuàng)設(shè)和課件展示，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實際思考報警器更有創(chuàng)意的設(shè)計，并引出課題《設(shè)計報警器》。二、講授新課（一）創(chuàng)意報警器實例師：在種植花草的時候，我們經(jīng)常會忘記給它們澆水，如果我們有一個提醒我們給花草澆水的報警器，我們種植的花草就一定不會枯萎了。圖片展示花草缺水報警器，并引導(dǎo)學(xué)生思考其工作原理和設(shè)計思路。師：夏天，戶外暴曬后的汽車車內(nèi)溫度很高，兒童若不慎被遺忘在車內(nèi)，很容易導(dǎo)致悲劇發(fā)生。對此，有個同學(xué)設(shè)計了一款報警器，我們來看看他的設(shè)計，然后請同學(xué)們來說一下這個設(shè)計的原理是什么？圖片展示車內(nèi)幼兒守護(hù)者報警器，并引導(dǎo)學(xué)生分析其設(shè)計原理和實際應(yīng)用價值。拓展延伸：播放制作花盆濕度報警器的視頻，讓學(xué)生了解如何制作一個簡單的報警器。學(xué)生活動：觀看圖片和視頻，思考并回答老師提出的問題，了解報警器的實際應(yīng)用和創(chuàng)意設(shè)計。設(shè)計意圖：通過實例展示和拓展延伸，加深學(xué)生對報警器工作原理和設(shè)計思路的理解，并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意和設(shè)計靈感。（二）報警器工作流程師：要制作一款報警器，首先應(yīng)了解報警器的工作原理。傳感器好比是報警器的“五官”，是感知外部環(huán)境變化的輸入設(shè)備。圖片展示報警器的“五官”，包括溫度傳感器、煙霧傳感器、紅外傳感器等，并簡要介紹它們的工作原理和特點。師：生活中現(xiàn)有的報警器能滿足人們的需求嗎？舉例：電梯里的煙霧報警器、酒店房間里的煙霧報警器、新建小區(qū)配備的家用報警器、銀行柜臺里的報警器。拓展延伸：播放一分鐘了解防盜報警器的視頻，讓學(xué)生了解防盜報警器的工作原理和實際應(yīng)用。學(xué)生活動：觀看圖片和視頻，了解報警器的“五官”和不同類型報警器的工作原理。設(shè)計意圖：通過課件展示和拓展延伸，引導(dǎo)學(xué)生了解報警器的工作流程，讓學(xué)生明白傳感器、控制器和執(zhí)行器在報警器中的作用和相互關(guān)系。（三）設(shè)計報警器師：請結(jié)合前面的小調(diào)查以及創(chuàng)意坊的啟發(fā)，積極討論，發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計一款報警器。可參考課本上慧慧小組的便攜式紅外報警器設(shè)計方案。學(xué)生活動：小組討論，制定設(shè)計方案。討論內(nèi)容包括報警器的功能、所選傳感器和執(zhí)行器等。師：請同學(xué)們來分享一下，自己設(shè)計的報警器具備哪些功能？對我們的生活有什么幫助？學(xué)生活動：每組選派代表上臺展示本組的創(chuàng)意和初步方案。展示內(nèi)容包括設(shè)計思路、預(yù)期功能、所選傳感器和執(zhí)行器等。其他小組和教師可對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點評。拓展延伸：播放手工地震報警器的視頻，讓學(xué)生了解另一種類型的報警器設(shè)計和制作過程。學(xué)生活動：觀看視頻，了解手工地震報警器的設(shè)計和制作過程，并思考其在實際應(yīng)用中的價值和意義。設(shè)計意圖：通過小組討論和展示分享，將學(xué)習(xí)到的報警器知識應(yīng)用到設(shè)計中，繪制設(shè)計方案。同時，通過拓展延伸讓學(xué)生了解不同類型的報警器設(shè)計和制作過程，拓寬學(xué)生的視野和思路。三、勞動評價師：請同學(xué)們給自己本節(jié)課的表現(xiàn)打個分吧！評價內(nèi)容：1.了解報警器的基本工作原理；2.能發(fā)現(xiàn)有價值的報警器需求；3.充分參與小組討論；4.能做出滿足安全需求的設(shè)計。學(xué)生活動：進(jìn)行自我評價，并根據(jù)評價內(nèi)容反思自己的表現(xiàn)和不足。設(shè)計意圖：通過自我評價引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)這堂課的所得所感，正視自己的優(yōu)缺點，在之后的課程中加以改正。同時，通過勞動評價培養(yǎng)學(xué)生的自我反思和自我評價能力。四、勞動反思師：你在討論過程中是否做到了耐心傾聽同學(xué)的意見或建議？舉例：做到了耐心傾聽同學(xué)的建議。同學(xué)建議我內(nèi)置電池，這樣制作出的報警器會更加精巧。想一想，還可以從哪些方面讓自己的方案更加完善？舉例：可以把報警器的外觀設(shè)計得更加精美。學(xué)生活動：思考并發(fā)表自己的觀點和看法，根據(jù)同學(xué)的建議和自己的想法完善設(shè)計方案。設(shè)計意圖：通過勞動反思培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問題的能力。同時，鼓勵學(xué)生積極接受同學(xué)的建議和意見，不斷完善自己的設(shè)計方案。手工制作與組裝過程（一）材料準(zhǔn)備及工具介紹教師提前為學(xué)生準(zhǔn)備好所需的材料清單和工具，如電子元件（電阻、電容、二極管、三極管等）、導(dǎo)線、塑料盒、小喇叭等，以及電烙鐵、焊錫、螺絲刀、剝線鉗、萬用表等工具。學(xué)生活動：了解材料清單和工具的使用方法，為手工制作做好準(zhǔn)備。（二）各部件加工方法指導(dǎo)1.電子元件加工：根據(jù)電路圖將所需電子元件進(jìn)行焊接，注意焊接時間和溫度，避免元件損壞。2.塑料盒加工：使用螺絲刀等工具在塑料盒上打孔，以便安裝電子元件和接線。3.導(dǎo)線加工：使用剝線鉗將導(dǎo)線兩端去皮，露出金屬線芯，以便進(jìn)行焊接和連接。學(xué)生活動：按照老師的指導(dǎo)進(jìn)行各部件的加工和準(zhǔn)備。（三）組裝流程示意圖解1.將電子元件按照電路圖焊接在電路板上，確保焊接牢固、無虛焊。2.將焊接好的電路板放入塑料盒中，并用螺絲固定好。3.將小喇叭等部件安裝在塑料盒上，并連接好導(dǎo)線。4.檢查電路連接是否正確，確保報警器能夠正常工作。學(xué)生活動：按照組裝流程示意圖進(jìn)行報警器的組裝和調(diào)試。（四）注意事項及安全提示1.在制作過程中要注意用電安全，不要用手觸摸裸露的導(dǎo)線或電子元件引腳，以免觸電。2.在使用電烙鐵等工具時要小心操作，避免燙傷自己或他人。3.制作過程中要保持工作臺面整潔干凈，避免灰塵等雜物進(jìn)入電路造成故障。學(xué)生活動：在制作過程中嚴(yán)格遵守注意事項和安全提示，確保自己和他人的安全。設(shè)計意圖：通過手工制作與組裝過程，鍛煉學(xué)生的動手能力和實踐操作能力。同時，通過注意事項和安全提示培養(yǎng)學(xué)生的安全意識和規(guī)范操作習(xí)慣。六、功能測試與性能評估（約20分鐘）（一）測試環(huán)境搭建及儀器準(zhǔn)備選擇安靜、無干擾的測試環(huán)境，確保測試結(jié)果準(zhǔn)確。準(zhǔn)備萬用表、示波器、信號發(fā)生器等必要的測試儀器。按照報警器電路原理圖搭建測試電路，確保電路連接正確。（二）功能測試項目列表1.電源電壓適應(yīng)性測試：測試報警器在不同電源電壓下的工作情況。2.報警功能測試：測試報警器的報警功能是否正常，包括聲光報警等。3.傳感器靈敏度測試：測試報警器傳感器的靈敏度是否符合要求。4.抗干擾能力測試：測試報警器在受到外界干擾時的工作情況。（三）性能評估指標(biāo)體系建立1.報警響應(yīng)時間：評估報警器從檢測到警情到發(fā)出報警信號的時間。2.報警準(zhǔn)確性：評估報警器誤報和漏報的概率，反映其報警準(zhǔn)確性。3.傳感器精度：評估報警器傳感器的測量精度和穩(wěn)定性。4.功耗指標(biāo)：評估報警器的功耗情況，反映其能效水平。學(xué)生活動：在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行報警器的功能測試和性能評估，記錄測試數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果。根據(jù)測試結(jié)果對報警器進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。設(shè)計意圖：通過功能測試與性能評估，確保報警器符合設(shè)計要求并能夠滿足實際應(yīng)用需求。同時，培養(yǎng)學(xué)生的測試能力和評估能力，提高學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。七、總結(jié)反思與拓展延伸（約15分鐘）（一）總結(jié)反思師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了報警器的設(shè)計原理和制作過程。請同學(xué)們回顧一下本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容，并思考一下自己在設(shè)計和制作過程中遇到的問題和困難。同時，也請同學(xué)們分享一下自己的收獲和體會。學(xué)生活動：回顧所學(xué)內(nèi)容，思考問題和困難，分享收獲和體會。（二）拓展延伸師：報警器在我們的生活中有著廣泛的應(yīng)用價值。除了本節(jié)課所學(xué)的家庭安全報警器、車內(nèi)幼兒守護(hù)者報警器等之外，還有很多其