第二单元第二节《丰富多样的传感器》 教学设计 2025-2026 学年川教版(2024)初中信息科技 八年级上册

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学科教学设计

 

课题

第二单元 第二节 丰富多样的传感器

课型

新

教材分析

本课程内容采用四川省教育科学研究所编著的《信息科技》(2025年)八年级上册,是初中学生信息科技教材。本教材包含“万物互联奥秘“物联网的感官系统”“物联系统的构建”“校园安防系统设计”,采取项目主题方式开展教学活动,活动融合趣味性、实践性和探究性,通过学习了解物联网与互联网的异同、知道物联网技术发展前沿应用、感受物联网中数据采集、传输、处理、通信和反馈过程、体验物联网实验实践流程、设计搭建简易物联网应用系统等主要内容,主要培养学生信息素养。本节通过查阅资料,了解传感器的类型和工作原理。通过分析传感器应用实例,学会根据实际情况选择传感器。能够连接传感器与主控板,并通过实验平台读取和显示数据。。

核心素养目标

1.知识目标:能准确说出传感器的定义和组成部分,理解传感器工作原理。清楚温度传感器、超声波传感器的工作原理,能列举位移、速度、温度等常见传感器类型及其对应的人体感官类比关系。掌握选择传感器的基本原则,能结合具体案例(如温度测量场景、消防自动喷淋系统)说明为何选择特定传感器。

2.能力目标:通过查阅资料,提升信息筛选与归纳能力,能自主整理不同传感器的特点与应用范围。学会将温度传感器与主控板正确连接,能根据实验需求设计简单流程图,编写基础程序实现数据读取与显示,培养动手操作和编程思维。在实践活动中,能完整完成“采集数据-选传感器-硬件连接-算法设计-写代码-记数据”的流程,提升解决实际问题的能力。

3.情感目标:感受传感器在生活、科技领域的广泛应用,激发对信息科技的兴趣和探索欲望。在小组合作实践中,培养团队协作意识和沟通能力,体会科技实践的乐趣与成就感。认识到科技与生活的紧密联系,树立“用科技改善生活”的观念,增强创新意识。

教学

重点

难点

1.重点:传感器的定义、组成及温度传感器、超声波传感器的工作原理。常见传感器类型及其与人体感官的对应关系,传感器选择的基本原则。温度传感器与主控板的连接方法,基础程序编写与数据读取显示。

2.难点:理解传感器工作原理,尤其是超声波传感器的测距原理。结合实际场景(如消防自动喷淋系统)准确选择合适的传感器,并解释选择理由。根据实验需求设计流程图,将算法思路转化为可执行的代码,实现数据的准确读取与记录。

教学

媒体

教学文档、WPS软件、多媒体教学系统

 

 

 

 

 

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教师活动

学生活动

新课引入

1.播放视频:内容涵盖智能家居(如温湿度传感器控制空调)、工业生产(如压力传感器监测设备)、医疗领域(如心率传感器)中传感器的应用场景。

 

2.提问引导:“视频中哪些设备用到了传感器?它们能实现什么功能?大家想知道这些‘智能设备的眼睛和耳朵’是如何工作的吗?”

 

3.引出课题:通过学生的回答,总结传感器的重要性,正式引入“丰富多样的传感器”课题。

1.认真观看视频,记录视频中出现的传感器应用场景。

 

2.积极思考教师提问,举手分享自己发现的传感器应用及功能。

一、传感器的原理

1.定义:是指能感受被测量信号并按照一定的规律转换成可用输出信息的器件或装置。

 

2.分析传感器组成:通过示意图展示传感器由“敏感元件、转换元件、信号调节与转换电路”三部分组成。

 

3.介绍具体传感器

(1)温度传感器:展示实物,讲解其通过敏感元件感知温度变化,将温度信号转化为电压/电流信号的过程,结合体温计、空调温控的例子说明应用。

(2)超声波传感器:用动画演示其“发射超声波-接收反射波-计算距离”的工作原理,结合倒车雷达的应用场景,帮助学生理解。

 

4.互动提问:“温度传感器能将什么转化为电信号?超声波传感器主要用于测量什么?”

1.认真倾听教师讲解,结合生活实例理解传感器定义和组成,在笔记本上记录关键知识点。

2.观察温度传感器实物,理解其工作原理;观看超声波传感器动画,跟随教师思路分析测距过程。

3.思考并回答教师提问,检验对知识点的理解程度,及时纠正错误认知。

二、传感器的类型

1.教师:“我们人类靠眼睛看、耳朵听、皮肤感受温度,传感器也有类似‘感官’,大家能对应起来吗?”引导学生将传感器与人体感官建立联系。

 

 

 

 

2.人的身体感官与传感器

 

 

人体感官

传感器类型

功能

应用场景

1.积极思考教师的类比问题,尝试将传感器与人体感官对应,初步建立认知。

 

2.认真观看表格,跟随教师填写内容,记录不同传感器的类型、功能及应用场景,补充自己

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教师活动

学生活动

眼睛

视觉传感器

识别图像

监控摄像头

耳朵

听觉传感器

接收声音

声控灯

皮肤

温度传感器

感知温度

体温计

 

3.传感器类型

传感器类型

作用

应用场景

位移传感器

能精确检测物体在空间中的位置变化(包括直线位移和角位移),将位移量转化为可测量的电学信号

电梯运行

机床加工

自动化生产线

速度传感器

感知物体运动速度的大小和方向,将速度信号转换为电学信号,可分为线速度传感器和角速度传感器

汽车行驶

轨道交通

体育训练

温度传感器

感受环境或物体的温度变化,将温度物理量转化为易于测量和处理的电学信号(如电压、电流)

智能家居

医疗设备

工业生产

力矩传感器

测量物体在转动过程中受到的力矩大小,将力矩信号转化为电学信号,可用于检测扭矩、转速等参数

汽车发动机

工业机器人

医疗器械

压力传感器

感受气体、液体或固体对其施加的压力,将压力信号转换为可读取的电学信号,可检测绝对压力、相对压力和差压

汽车领域

医疗健康

工业控制

加速度传感器

检测物体在三维空间中的加速度(包括直线加速度和角加速度),将加速度信号转化为电学信号,可判断物体的运动状态(如静止、加速、减速、倾斜)

智能手机

汽车安全

无人机

想到的对应关系。

 

 

 

 

 

三、传感器的选择

1.选择原则:根据实际需求(测量对象、精度要求、使用环境等)选择合适的传感器。

 

教师:若需要快速测量人体体温,选择红外测温传感器;若需要长期监测环境温度,选择温度记录仪。

 

2.案例解读

 

1.认真倾听并记录。

 

 

 

2.跟随教师分析温度传感器

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