《第二單元 智能感知 4 智能調(diào)光》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年川教版信息技術(shù)（2019）六年級(jí)上冊(cè)

《第二單元智能感知4智能調(diào)光》教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年川教版信息技術(shù)（2019）六年級(jí)上冊(cè)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息1.課程名稱：《第二單元智能感知4智能調(diào)光》教學(xué)設(shè)計(jì)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：六年級(jí)（2）班

3.授課時(shí)間：2023年10月27日星期四上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

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親愛的同學(xué)們，今天我們要一起探索一個(gè)有趣的主題——“智能調(diào)光”。想象一下，如果你家的燈可以自己根據(jù)環(huán)境光線調(diào)節(jié)亮度，那會(huì)是什么樣子的呢？讓我們一起揭開這個(gè)神秘的面紗吧！準(zhǔn)備好了嗎？讓我們開啟這堂有趣的《智能調(diào)光》之旅！??????核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到智能技術(shù)在生活中的應(yīng)用。

2.增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，通過實(shí)踐操作激發(fā)學(xué)生對(duì)智能調(diào)光技術(shù)的興趣。

3.提升學(xué)生的動(dòng)手能力，通過實(shí)際操作學(xué)習(xí)智能設(shè)備的編程和調(diào)試。

4.培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，在小組活動(dòng)中共同解決問題，分享學(xué)習(xí)成果。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-理解智能調(diào)光的工作原理，即如何通過光敏傳感器感知環(huán)境光線，并控制燈光亮度。

-掌握使用編程語(yǔ)言編寫簡(jiǎn)單的控制程序，實(shí)現(xiàn)燈光亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

-學(xué)習(xí)如何使用邏輯判斷來(lái)編寫程序，使燈光在光線不足時(shí)自動(dòng)變亮，光線充足時(shí)自動(dòng)變暗。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-理解光敏傳感器的原理和使用方法，包括如何讀取光線強(qiáng)度數(shù)據(jù)。

-掌握編程邏輯中的條件判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)，這對(duì)于編寫智能調(diào)光程序至關(guān)重要。

-在實(shí)際操作中，如何精確控制燈光亮度，避免過亮或過暗，需要學(xué)生對(duì)傳感器數(shù)據(jù)有細(xì)致的解讀和調(diào)整能力。

-學(xué)生可能對(duì)編程語(yǔ)言中的語(yǔ)法和命令理解不夠深入，導(dǎo)致程序編寫錯(cuò)誤或無(wú)法正常運(yùn)行。例如，在編寫程序時(shí)，學(xué)生可能忘記在條件語(yǔ)句中添加必要的括號(hào)，或者錯(cuò)誤地使用了變量名。教學(xué)資源-軟硬件資源：光敏傳感器模塊、Arduino或類似編程板、LED燈、連接線、電源供應(yīng)器

-課程平臺(tái)：學(xué)校信息技術(shù)教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：智能調(diào)光技術(shù)相關(guān)的教學(xué)視頻、編程教程、案例庫(kù)

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、編程軟件（如ArduinoIDE）、互動(dòng)式教學(xué)軟件、電子白板或投影儀教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

-詳細(xì)內(nèi)容：同學(xué)們，今天我們要探索一個(gè)神奇的現(xiàn)象——智能調(diào)光。你們有沒有想過，家里的燈光可以自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，適應(yīng)不同的環(huán)境呢？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)這樣的功能。首先，請(qǐng)大家看這個(gè)視頻，了解一下智能調(diào)光的基本原理。（播放智能調(diào)光技術(shù)介紹視頻，用時(shí)5分鐘）

2.新課講授

-內(nèi)容1：講解光敏傳感器的原理和作用。

-詳細(xì)內(nèi)容：光敏傳感器是一種可以感知光線強(qiáng)度的設(shè)備，它可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而控制燈光的亮度。接下來(lái)，我會(huì)給大家展示一個(gè)光敏傳感器的實(shí)物，并講解它的基本工作原理。（展示光敏傳感器，講解其工作原理，用時(shí)5分鐘）

-內(nèi)容2：教授編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，編寫智能調(diào)光程序。

-詳細(xì)內(nèi)容：為了實(shí)現(xiàn)智能調(diào)光，我們需要編寫一個(gè)程序來(lái)控制燈光。今天我們將使用Arduino編程語(yǔ)言，它是一種簡(jiǎn)單易學(xué)的編程語(yǔ)言，非常適合初學(xué)者。我會(huì)給大家演示如何編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的智能調(diào)光程序，并解釋其中的關(guān)鍵代碼。（演示編寫程序，講解關(guān)鍵代碼，用時(shí)10分鐘）

-內(nèi)容3：講解邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)在編程中的應(yīng)用。

-詳細(xì)內(nèi)容：在編寫智能調(diào)光程序時(shí)，我們需要使用邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)控制燈光的亮度。我會(huì)通過具體的例子來(lái)講解這些概念，并指導(dǎo)大家如何在程序中應(yīng)用它們。（通過實(shí)例講解邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)，用時(shí)10分鐘）

3.實(shí)踐活動(dòng)

-內(nèi)容1：學(xué)生分組，每組獲得一套智能調(diào)光實(shí)驗(yàn)器材。

-詳細(xì)內(nèi)容：現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們分成小組，每組將獲得一套智能調(diào)光實(shí)驗(yàn)器材。每組需要根據(jù)剛才學(xué)到的知識(shí)，嘗試編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的智能調(diào)光程序，并連接到實(shí)驗(yàn)器材上，測(cè)試其功能。（學(xué)生分組，用時(shí)5分鐘）

-內(nèi)容2：學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，調(diào)試智能調(diào)光程序。

-詳細(xì)內(nèi)容：在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們開始調(diào)試自己的程序。如果在調(diào)試過程中遇到問題，可以隨時(shí)向老師或小組同學(xué)求助。（學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，用時(shí)15分鐘）

-內(nèi)容3：學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果，分享學(xué)習(xí)心得。

-詳細(xì)內(nèi)容：完成實(shí)驗(yàn)后，每個(gè)小組需要向全班展示自己的智能調(diào)光系統(tǒng)，并分享在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和解決方法。（學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果，用時(shí)10分鐘）

4.學(xué)生小組討論

-方面1：討論智能調(diào)光技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。

-舉例回答：同學(xué)們，你們認(rèn)為智能調(diào)光技術(shù)可以在哪些場(chǎng)景中得到應(yīng)用呢？比如，在圖書館、辦公室、家庭等地方，智能調(diào)光可以提供更加舒適的光線環(huán)境。（用時(shí)5分鐘）

-方面2：分析智能調(diào)光技術(shù)可能遇到的問題及解決方案。

-舉例回答：在實(shí)驗(yàn)過程中，可能會(huì)遇到傳感器讀取不準(zhǔn)確、程序運(yùn)行不穩(wěn)定等問題。我們可以通過調(diào)整傳感器位置、優(yōu)化程序代碼等方式來(lái)解決這些問題。（用時(shí)5分鐘）

-方面3：探討智能調(diào)光技術(shù)的未來(lái)發(fā)展。

-舉例回答：隨著科技的進(jìn)步，智能調(diào)光技術(shù)可能會(huì)變得更加智能，比如結(jié)合人工智能算法，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的光線調(diào)節(jié)。（用時(shí)5分鐘）

5.總結(jié)回顧

-內(nèi)容：今天我們學(xué)習(xí)了智能調(diào)光技術(shù)，了解了光敏傳感器的工作原理，掌握了使用編程語(yǔ)言編寫智能調(diào)光程序的方法。通過實(shí)踐活動(dòng)，同學(xué)們不僅提高了動(dòng)手能力，還學(xué)會(huì)了如何解決實(shí)際問題。希望大家在今后的學(xué)習(xí)中，能夠繼續(xù)探索科技的魅力，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。（用時(shí)5分鐘）

總用時(shí)：45分鐘學(xué)生學(xué)習(xí)效果經(jīng)過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生們?cè)谝韵路矫嫒〉昧孙@著的效果：

1.**知識(shí)掌握程度**：

-學(xué)生能夠理解并描述光敏傳感器的工作原理，知道如何通過編程控制燈光亮度。

-學(xué)生掌握了Arduino編程語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)，能夠編寫簡(jiǎn)單的智能調(diào)光程序。

-學(xué)生了解了邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)在編程中的應(yīng)用，能夠?qū)⑦@些結(jié)構(gòu)合理地融入到程序中。

2.**技能提升**：

-學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力得到提升，能夠獨(dú)立完成智能調(diào)光系統(tǒng)的搭建和調(diào)試。

-學(xué)生學(xué)會(huì)了使用電子元件和連接線，提高了電路連接和故障排除的技能。

-學(xué)生在編程過程中培養(yǎng)了問題解決能力，學(xué)會(huì)了如何通過查閱資料和小組討論來(lái)解決問題。

3.**創(chuàng)新能力**：

-學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中有機(jī)會(huì)發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計(jì)出獨(dú)特的智能調(diào)光方案。

-學(xué)生通過嘗試不同的編程邏輯，學(xué)會(huì)了如何優(yōu)化程序，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不斷嘗試和改進(jìn)，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和實(shí)驗(yàn)精神。

4.**信息意識(shí)增強(qiáng)**：

-學(xué)生認(rèn)識(shí)到智能技術(shù)在現(xiàn)代生活中的重要性，提高了對(duì)信息技術(shù)的敏感度。

-學(xué)生了解了智能感知技術(shù)的基本概念，對(duì)未來(lái)的科技發(fā)展趨勢(shì)有了更清晰的認(rèn)識(shí)。

-學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了信息檢索和加工的能力，能夠從眾多信息中篩選出有價(jià)值的內(nèi)容。

5.**合作與交流能力**：

-學(xué)生在小組討論和實(shí)驗(yàn)合作中學(xué)會(huì)了傾聽他人意見，尊重團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

-學(xué)生通過分享學(xué)習(xí)心得和實(shí)驗(yàn)成果，提高了口頭表達(dá)和溝通能力。

-學(xué)生在遇到困難時(shí)，學(xué)會(huì)了如何與他人合作，共同解決問題。

6.**情感態(tài)度價(jià)值觀**：

-學(xué)生對(duì)科技產(chǎn)生了濃厚的興趣，激發(fā)了探索未知領(lǐng)域的好奇心。

-學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)，體會(huì)到了科技帶來(lái)的便利和樂趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)信息技術(shù)的動(dòng)力。

-學(xué)生在解決問題的過程中，培養(yǎng)了堅(jiān)持不懈、勇于嘗試的精神，以及面對(duì)挑戰(zhàn)的積極態(tài)度。課后作業(yè)1.實(shí)踐作業(yè)：

-作業(yè)內(nèi)容：使用Arduino編程板和光敏傳感器，編寫一個(gè)智能調(diào)光程序，使得在光線較弱時(shí)，LED燈自動(dòng)點(diǎn)亮；光線較強(qiáng)時(shí)，LED燈自動(dòng)熄滅。

-作業(yè)說(shuō)明：學(xué)生需要根據(jù)課堂上所學(xué)的編程知識(shí)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能調(diào)光系統(tǒng)。在編寫程序時(shí)，需要使用到光敏傳感器的讀取函數(shù)以及邏輯判斷語(yǔ)句。

-作業(yè)示例答案：

```cpp

intsensorValue=0;

intledPin=13;

voidsetup(){

pinMode(ledPin,OUTPUT);

pinMode(sensorPin,INPUT);

}

voidloop(){

sensorValue=analogRead(sensorPin);

if(sensorValue<500){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);

}

}

```

2.分析作業(yè)：

-作業(yè)內(nèi)容：分析智能調(diào)光系統(tǒng)的組成，包括光敏傳感器、LED燈、Arduino編程板等部件的功能和作用。

-作業(yè)說(shuō)明：學(xué)生需要結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析智能調(diào)光系統(tǒng)中各個(gè)部件是如何協(xié)同工作的，以及它們各自的作用。

-作業(yè)示例答案：

-光敏傳感器：感知環(huán)境光線強(qiáng)度，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

-LED燈：作為智能調(diào)光的執(zhí)行元件，根據(jù)光敏傳感器的信號(hào)來(lái)控制亮燈或熄燈。

-Arduino編程板：作為控制中心，接收光敏傳感器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的控制指令。

3.編程擴(kuò)展作業(yè)：

-作業(yè)內(nèi)容：在原有智能調(diào)光程序的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)功能：當(dāng)環(huán)境光線達(dá)到一定亮度時(shí)，LED燈不僅熄滅，還要通過蜂鳴器發(fā)出聲音提示。

-作業(yè)說(shuō)明：學(xué)生需要學(xué)習(xí)如何使用蜂鳴器，并將其與LED燈的控制邏輯相結(jié)合。

-作業(yè)示例答案：

```cpp

intsensorValue=0;

intledPin=13;

intbuzzerPin=8;

voidsetup(){

pinMode(ledPin,OUTPUT);

pinMode(buzzerPin,OUTPUT);

pinMode(sensorPin,INPUT);

}

voidloop(){

sensorValue=analogRead(sensorPin);

if(sensorValue<500){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

digitalWrite(buzzerPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);

digitalWrite(buzzerPin,LOW);

}

}

```

4.思考題：

-作業(yè)內(nèi)容：討論智能調(diào)光技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，以及這些應(yīng)用可能帶來(lái)的好處和挑戰(zhàn)。

-作業(yè)說(shuō)明：學(xué)生需要結(jié)合實(shí)際生活場(chǎng)景，思考智能調(diào)光技術(shù)如何改善我們的日常生活，并分析可能面臨的問題和解決方案。

-作業(yè)示例答案：

-好處：節(jié)能、提高生活質(zhì)量、適應(yīng)不同場(chǎng)景需求。

-挑戰(zhàn)：技術(shù)成本、隱私保護(hù)、設(shè)備維護(hù)。

5.應(yīng)用題：

-作業(yè)內(nèi)容：假設(shè)你設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居系統(tǒng)，其中一個(gè)功能是智能調(diào)光。請(qǐng)描述你的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括如何通過光敏傳感器感知環(huán)境光線，以及如何控制燈光亮度。

-作業(yè)說(shuō)明：學(xué)生需要結(jié)合所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居系統(tǒng)的智能調(diào)光部分。

-作業(yè)示例答案：

-系統(tǒng)設(shè)計(jì)：使用光敏傳感器來(lái)檢測(cè)室內(nèi)光線強(qiáng)度，通過Arduino編程板接收傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定條件（如光線強(qiáng)度低于設(shè)定閾值）控制LED燈的亮度和亮度等級(jí)。系統(tǒng)還可以通過智能手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制燈光的開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)。教學(xué)反思與總結(jié)今天的這節(jié)課，我們一起探索了智能調(diào)光技術(shù)，我覺得收獲頗豐。下面，我就從教學(xué)反思和教學(xué)總結(jié)兩個(gè)方面來(lái)談?wù)勎业南敕ā?/p>

首先，在教學(xué)反思方面，我覺得有幾個(gè)點(diǎn)值得我總結(jié)和反思。

第一，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)智能技術(shù)的興趣非常高，這在課堂上的互動(dòng)和參與度上體現(xiàn)得非常明顯。他們對(duì)于光敏傳感器的工作原理和編程實(shí)踐都表現(xiàn)出了極大的好奇心和探索欲望。這讓我意識(shí)到，激發(fā)學(xué)生的興趣是教學(xué)成功的關(guān)鍵。

第二，我在新課講授時(shí)，盡量用簡(jiǎn)單易懂的語(yǔ)言和實(shí)例來(lái)解釋復(fù)雜的概念。比如，我通過演示光敏傳感器如何感知光線強(qiáng)度，讓學(xué)生直觀地理解了這一原理。這種教學(xué)方法似乎挺有效的，因?yàn)槲以谡n堂上看到了學(xué)生們逐漸明白的表情。

第三，我在實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)上，盡量讓學(xué)生分組合作，這樣可以培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。不過，我也發(fā)現(xiàn)有些小組在合作過程中遇到了溝通不暢的問題。這可能是因?yàn)閷W(xué)生們?cè)谛〗M內(nèi)分工不明確，或者是缺乏有效的溝通技巧。在今后的教學(xué)中，我需要更加注重團(tuán)隊(duì)合作的訓(xùn)練和溝通技巧的培養(yǎng)。

在教學(xué)總結(jié)方面，我認(rèn)為學(xué)生們?cè)诒竟?jié)課中取得了以下收獲和進(jìn)步：

首先，在知識(shí)方面，學(xué)生們對(duì)智能調(diào)光技術(shù)有了更深入的理解，掌握了光敏傳感器的工作原理和編程技巧。他們能夠編寫簡(jiǎn)單的程序來(lái)控制燈光的亮度，這是一個(gè)很大的進(jìn)步。

其次，在技能方面，學(xué)生們通過動(dòng)手實(shí)踐，提高了自己的動(dòng)手能力和解決問題的能力。他們?cè)谟龅絾栴}時(shí)，能夠積極思考，嘗試不同的解決方案，這種能力對(duì)于他們未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活都是非常重要的。

再次，在情感態(tài)度方面，學(xué)生們對(duì)科技產(chǎn)生了濃厚的興趣，他們對(duì)于未來(lái)可能遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)充滿了期待和信心。這種積極向上的態(tài)度，對(duì)于他們未來(lái)的發(fā)展是非常有益的