2.4 传感与控制 ---温度报警器 教学设计 浙教版（2019）高中信息技术必修 2.docx

2.4传感与控制---温度报警器教学设计浙教版（2019）高中信息技术必修2

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、课程基本信息

1.课程名称：温度报警器设计与制作

2.教学年级和班级：浙教版（2019）高中信息技术必修2

3.授课时间：2课时（90分钟）

4.教学时数：2课时

教学内容和目标：

第一课时：

1.了解温度传感器的原理和应用；

2.学习使用温湿度传感器进行环境监测；

3.设计简单的温度报警系统。

第二课时：

1.分析温度报警器的设计要求；

2.学习温度报警器的电路原理；

3.制作并测试温度报警器。

教学资源和工具：

1.温湿度传感器；

2.微控制器（如Arduino）；

3.电路元件（如电阻、电容等）；

4.编程软件（如ArduinoIDE）。

教学过程和步骤：

第一课时：

1.导入：介绍温度传感器的作用和应用场景；

2.讲解：讲解温度传感器的原理和操作方法；

3.实践：学生分组进行环境监测实验，使用温湿度传感器收集数据；

4.讨论：分析实验结果，引导学生思考温度报警系统的设计需求。

第二课时：

1.导入：回顾上一课的内容，引导学生思考温度报警器的设计方案；

2.讲解：讲解温度报警器的电路原理和编程方法；

3.实践：学生分组进行温度报警器的制作和测试；

4.总结：总结本节课的内容，布置课后作业。

教学评价和反馈：

1.学生参与度：观察学生在课堂上的积极参与程度和小组合作情况；

2.学生作品：评估学生制作的温度报警器的功能和稳定性；

3.学生反馈：收集学生的意见和建议，为后续教学提供改进方向。

教学注意事项：

1.确保学生熟悉微控制器的基本操作；

2.在实践环节，注意学生的安全使用工具和电路元件；

3.鼓励学生发挥创新思维，提出更好的设计方案。

二、核心素养目标

1.信息意识：培养学生对温度传感器的认知，使学生能够理解传感器在现实中的应用和价值。

2.创新能力：引导学生运用创新思维，设计并制作温度报警器，提高学生解决实际问题的能力。

3.团队协作：学生在小组合作中，培养沟通协作能力，共同完成温度报警器的制作和测试。

4.实践操作：通过动手制作和实验，培养学生具备实际操作能力，提高对信息技术应用的掌握程度。

5.问题解决：培养学生分析问题、解决问题的能力，使学生能够将所学知识应用于实际情境中。

三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生应该已经学习了微控制器的基础知识，如Arduino的基本使用方法，以及基本的电路原理。此外，学生应该对传感器的基本概念有所了解，如温度传感器的工作原理。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于信息技术和电子制作感兴趣的学生可能会更加投入本节课的学习。他们在逻辑思维、动手操作和解决问题方面可能具有较强的能力。在学习风格上，有的学生可能更喜欢通过实践来学习，而有的学生可能更倾向于理论的学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在设计和制作温度报警器的过程中，学生可能会遇到如何正确连接电路、如何编写控制程序以及如何调试系统等困难。对于那些对电子制作和编程不熟悉的学生来说，这些挑战可能会更大。此外，如何在有限的时间内完成设计并保证作品的稳定性也是学生需要面对的挑战。

四、教学方法与手段

1.实验法：通过让学生动手制作温度报警器，提高他们的实践操作能力，同时培养他们的创新意识和问题解决能力。

2.讨论法：在课堂上鼓励学生进行小组讨论，分享他们的设计思路和解决问题的方法，增强团队合作能力。

3.讲授法：教师在课堂上讲解温度传感器的原理、电路设计和编程方法，帮助学生掌握相关知识。

2.教学手段：

1.多媒体设备：使用多媒体设备展示温度传感器的原理和电路图，帮助学生更直观地理解课程内容。

2.教学软件：利用教学软件进行编程和仿真实验，提高教学效果和学生的学习兴趣。

3.网络资源：引导学生利用网络资源查找相关信息，拓宽知识面，提高自主学习能力。

五、教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供包含温度传感器原理、应用和编程基础的PPT、视频和文档资源。

-设计预习问题：如“温度传感器如何转换环境温度为电信号？”、“如何编写程序控制温度报警器？”

-监控预习进度：通过在线平台检查学生的笔记和提问。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生独立学习提供的资料，理解温度传感器的基本概念。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生通过平台提交预习笔记和问题。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索新知识，发展自主学习技能。

-信息技术手段：利用在线平台促进资源的共享和学生的互动