2.4传感与控制教学设计2026-2027学年浙教版高中信息技术高中必修二

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2.4 传感与控制 教学设计

课题

2.4 传感与控制

教材版本

浙教版(2019)必修2《信息系统与社会》

所在单元

第二章 信息系统的支撑技术

课型

新授课

课时安排

1课时(40分钟)

授课对象

高中一年级学生

授课教师

 

授课时间

 

教材分析

本节承接 2.1 计算机硬件、2.2 计算机软件、2.3 移动终端,从"信息系统如何感知外部世界、又如何作用于外部世界"这一问题出发,介绍传感器的结构与工作原理、常见传感器的种类、传感信息的获取方式以及射频识别技术,是信息系统与外部世界建立联系的关键一节,也为后续学习网络系统与物联网应用奠定基础。

 

一、教学目标

1.信息意识:了解传感器与射频识别技术在日常生活中的广泛应用,能识别身边的自动感应设备,感受传感技术让信息系统"感知"真实世界的作用。

2.计算思维:理解传感器的"敏感元件—转换元件—转换电路"基本结构,能用"感知—传输—处理—控制"的框架分析自动感应门、智能停车场等系统的运行过程,体会信息系统与外部世界的信息流动。

3.数字化学习与创新:通过观察与体验常见传感器的应用实例,学会用框图描述传感信息的获取与处理过程;能结合生活需求,初步设想一个利用传感器的小创意。

4.信息社会责任:关注个人位置、生物特征等传感数据的安全与隐私保护,认识传感数据被滥用的风险;了解我国在传感技术、物联网领域的进展,增强自主创新意识。

5.合作育人:通过小组观察、案例分析与交流,培养团队协作能力与表达交流能力。

二、教学重点与难点

教学重点:传感器的结构与工作原理;常见的传感器及其作用;传感信息的获取方式与射频识别技术。

教学难点:理解传感器"敏感元件—转换元件—转换电路"的转换过程;理解射频识别技术的工作过程,以及信息系统与外部世界之间"感知—处理—控制"的闭环关系。

 

三、教学方法与教学准备

教学方法:情境导入法、观察体验法、演示分析法、小组合作探究法。page number 0

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教学准备:教师准备多媒体课件、传感器实物或模型(光线、温度、距离等)、自动感应门与智能停车场的视频、射频识别技术(RFID)工作过程示意图;学生准备教材、笔记本,课前观察身边有哪些设备能"自动感应"。

四、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入
(4分钟)

播放一段短视频:有人走近,商场的大门自动打开;手伸到自动洗手液机下方,洗手液自动流出;手机贴近闸机,"嘀"的一声完成扣费。提问:这些设备并没有人在旁边操作,它们是怎么知道"有人来了""手伸过来了""卡在这里"的?信息系统中流动的信息,最初是从哪里来的?由此引出本节课题——传感与控制。

观看视频,结合生活经验思考并回答老师提出的问题,列举自己见过的能"自动感应"的设备。

以常见的生活场景导入,唤起学生已有经验,让学生意识到信息系统需要从外部世界"获取信息",激发对传感技术的探究兴趣。

探究一
信息系统
与外部世界
(6分钟)

1.回顾提问:前面几节我们学习了信息系统的硬件、软件和移动终端,一台计算机要工作,必须有人把数据输进去。可是在无人值守的场景中,信息系统的数据又是从哪来的呢?
2.讲解:信息系统要与外部世界建立联系,一方面需要从外部世界获取信息,另一方面需要对外部世界产生影响。传感器就是信息系统获取外部信息的重要途径,控制系统则让信息系统能够作用于外部世界。
3.举例说明:环境监测系统通过各类传感器采集温度、湿度、空气质量数据;智能停车场通过传感器识别车辆进出;智能家居通过传感器感知室内环境并自动调节。
4.明确本节线索:感知(传感器获取信息)→ 传输(信息传入信息系统)→ 处理(信息系统分析判断)→ 控制(作用于外部世界)。

回顾前面的知识,思考并回答问题;小组交流"哪些信息系统需要从外部世界获取信息",列举实例;跟随老师梳理"感知—传输—处理—控制"的基本线索并记录。

从"数据从哪里来"切入,建立信息系统与外部世界的联系,明确本节的核心线索,为学习传感器与传感信息获取做好铺垫。

探究二
传感器的结构
与工作原理
(8分钟)

1.讲解概念:传感器是一种能把物理量、化学量等被测量的信息,按一定规律转换成便于传输和处理的信号(一般是电信号)的装置或器件。
2.讲解结构:传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。敏感元件直接感受被测量,转换元件把感受到的信息转换成电信号,转换电路再把电信号进行处理后输出。
3.类比说明:把传感器与人体的感官作类比——敏感元

听讲并记录传感器的概念与三部分结构;观察演示实验,说出光照或温度变化时输出信号的改变;参与讨论,用感官作类比说明传感器的结构;尝

抓住"敏感元件—转换元件—转换电路"这一核心结构,通过感官类比与实物演示,把抽象的转换过程变得直观可

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