第二单元第2课《丰富多样的传感器》教学设计2026-2027学年川教版信息技术八年级上册

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第 2 课《丰富多样的传感器》教学设计

2026—2027 学年川教版初中信息科技八年级上册

课  题

第 2 课 丰富多样的传感器

教材版本

川教版(2024)八年级上册

所在单元

第二单元 物联网的感官系统

课  型

新授课

课  时

2 课时(80 分钟)

授课对象

八年级学生

一、教学目标

1. 信息意识:能说出传感器的定义,知道传感器通常由敏感元件和转换元件组成;知道传感器在物联网中扮演“感官”的角色,能发现身边的传感器并说出它们测量的是哪种物理量;了解传感器按被测物理量划分的主要类型,感受传感器种类丰富、应用广泛。

2. 计算思维:能理解传感器“感受被测量—按一定规律转换成可用输出信号”的工作过程,知道敏感元件负责感受、转换元件负责把变化转换成电信号;能依据实际需求和应用场景,从被测物理量、性能可靠性、成本、兼容性等方面为具体系统选择合适的传感器;能用“采集—传输—显示”的思路描述传感器数据读取与显示的过程。

3. 数字化学习与创新:能借助对比表格、分类梳理等工具梳理传感器的类型与选择依据;能在教师指导下连接传感器与主控板,参照流程图设计算法、编写并调试程序,读取并显示环境温度(或烟雾)数据,记录实验现象与遇到的问题。

4. 信息社会责任:知道使用传感器等具有感知功能的设备时应规范操作、注意用电与连接安全;不随意授权、不擅自采集他人数据,尊重他人隐私,做严谨规范、安全合规的物联网使用者。

5. 能在小组合作中主动承担任务,乐于动手实验、记录数据并交流分享,主动了解我国传感器技术的发展成就,逐步形成勇于实践、善于合作、敢于创新的学习品质。

二、教学重点与难点page number 0

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教学重点:传感器的定义与组成(敏感元件、转换元件);传感器按被测物理量划分的主要类型(位移、速度、温度、力矩、压力、加速度传感器等);根据实际需求和应用场景选择传感器;连接传感器与主控板,读取并显示传感器采集的数据。

教学难点:理解传感器把被测物理量按一定规律转换成可用输出信号的工作过程;理解温度传感器、超声波传感器等的工作原理;依据实际需求和应用场景,综合考虑可靠性、成本与兼容性选择合适的传感器;正确连接传感器与主控板并调试程序读取数据。

三、教学方法与教学准备

教学方法:情境教学法、案例探究法、对比分析法、实物演示法、任务驱动法、小组合作法、实践体验法。

教学准备:多媒体课件与传感器应用案例素材(温度、烟雾、超声波、光敏传感器等);能够联网的计算机教室或创客实验室;温度传感器、烟雾传感器、超声波传感器、光敏传感器等常见传感器模块,主控板及相关连接线;传感器与主控板的连接图、程序流程图与示例程序;《传感器选择与数据读取记录表》《消防自动喷淋系统设计方案表》等学习任务单;教材配套资源与相关视频资料。

四、教学过程(80 分钟)

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

第 1 课时

情境导入

(5 分钟)

承接上节课的单元项目,提出问题:“消防自动喷淋系统可以选择哪种传感器来监测火灾?”出示温度传感器、烟雾传感器、光敏传感器等实物或图片,请学生猜一猜它们分别能“感知”什么,引导学生发现:物联网能感知世界,靠的就是种类丰富、功能各异的传感器。由此引出本课主题——丰富多样的传感器。

思考“监测火灾该选哪种传感器”,观察教师出示的传感器实物或图片,猜想它们各自能“感知”什么;带着“传感器是什么、由什么组成、有哪些类型”的疑问进入本课学习。

从单元项目中的真实问题切入,用实物引发学生的直觉猜想,把“传感器”这个抽象名词变成看得见摸得着的器件,激发探究兴趣。

探究一

认识传感器的

讲解传感器的定义:传感器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号的器件或装置,通常由敏感元件和转

默读教材,用自己的话说出传感器的定义;画出“敏感元件—转换元件—可用输出信号”的

先建立“感受被测量—转换成可用输出信号”的核心认识,用温度传感器这一具体

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教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

定义与组成

(15 分钟)

换元件组成。结合温度传感器说明:温度升高时,对温度敏感材料的电阻值会发生变化,这个变化被转换元件转换成电信号,从而实现环境温度的感知。组织学生默读教材,用自己的话说出传感器的定义,并画出“敏感元件—转换元件—可用输出信号”的简单示意图。

简单示意图,标出敏感元件负责感受、转换元件负责转换;结合温度传感器的例子,说出“温度变化→电阻值变化→电信号”的过程。

例子把抽象的工作过程讲清楚,为后续认识类型、动手读取数据打基础。

探究二

认识传感器的类型

(15 分钟)

讲解传感器种类繁多:按照被测物理量的不同,可以分为位移、速度、温度、力矩、压力、加速度传感器等,并结合生活实例说明传感器在物联网中扮演“感官”的角色。以超声波传感器为例,说明它通过发出超声波信号并接收反射自目标物体的回声,根据发出和接收信号之间的时间差来测定距离。组织“给传感器找家”活动:出示若干生活场景(体温枪、倒车雷达、电子秤、手机关联的计步等),请学生判断它们分别用到了哪类传感器、测量的是哪种物理量。

听讲并理解“按被测物理量分类”的思路,记录位移、速度、温度、力矩、压力、加速度等类型;结合超声波传感器的原理,理解“时间差→距离”的测量思路;参与“给传感器找家”活动,判断生活场景中用到的传感器类型及其测量的物理量,并与同桌交流判断依据。

把“分类”这一认知工具交给学生,让他们从“记名字”转向“按被测物理量归类”;用生活场景激活已有经验,让抽象的传感器类型变得可感可辨。

第 1 课时

课堂小结

(5 分钟)

师生共同回顾第 1 课时收获:传感器是能感受被测量并把它按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成;传感器按被测物理量可分为位移、速度、温度、力矩、压力、加速度等类型。提示下一课时将讨论“怎样为消防自动喷淋系统选传感器”,并把传

用一两句话概括传感器的定义、组成和类型;说出自己画的示意图中敏感元件与转换元件各自的作用;带着“怎么选、怎么连、怎么读”的疑问进入下一课时。

及时梳理知识,形成阶段性认知,并用问题自然衔接下一课时的动手实验环节。

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