第2章《智能电扇》项目探索中的活动3 智能电扇 教案 2022-2023学年苏科版初中信息技术九年级

课题智能电扇1备课时间上课时间主备人复备人编号教材分析本节课是苏科版信息技术9年级第2章的教学内容。这节课学生将学习如何组合应用多种传感器解决生活中的实际问题，并以智能电扇为例，让学生动手实践，采用不同的传感器来感知环境，从而改变电扇的工作方式。通过优化程序和调试程序完成相关的程序编写，最终实现智能电扇项目。项目主体学会选择不同的传感器进行组合使用，设计复杂功能的智能电扇等项目活动。学情分析在本节课学习之前，学生已经学习了解了“开源机器人”，对超声波传感器、温度传感器等有了初步的认识，这些都为智能电扇的设计与制作奠定了基础。学生通过组合多种传感器创新设计出智能电扇，有助于创新能力的提升。项目目标和教学要求进一步理解超声波传感器、人体红外传感器等多种传感器的特点和应用；学会选择不同的传感器进行组合使用，设计复杂功能的智能电扇；能够完成相应的程序编写，学习在简单条件判断的基础上，通过条件嵌套的编程方法实现项目功能的优化。在小组合作中，通过对项目的分析和实施，加强学生对传感器的理解，尤其是通过对不同传感器的组合创新设计出符合需要的智能电扇，激发学生的创造热情，从而提高动手解决实际生活问题的能力。教学重点不同传感器的组合应用（组合创新设计）。教学难点组合条件嵌套的编程方法。教学方法合作学习法、项目学习法。教学过程教师活动学生活动复备栏创设情境导入新课教师：播放的视频中，有哪些传感器的应用？学生：倒车雷达采用了超声波传感器；冰箱和微波炉等家电中有温度传感器的使用等等。教师：这些都是我们刚刚学过的传感器在生活中的应用。炎热的夏天马上就要到来了，家中传统的电扇功能一般很简单，你希望家里的电扇增加哪些智能控制？学生：希望实现智能开关控制、感应速度调节等。引出项目：今天就让我们一起来观看视频，思考并回答问题。倒车雷达采用了超声波传感器；冰箱和微波炉等家电中有温度传感器的使用等。动手制作个性化的“智能电扇”。动手制作个性化的“智能电扇”。动手制作个性化的“智能电扇”。(-)多种传感器的组合使用传感器数值动手制作个性化的“智能电扇”。(-)多种传感器的组合使用传感器数值作用应用场景超声波传感器红外传感器声音传感器温度传感器1.深入了解不同传感器的功能。学习掌握不同传感器的作用及应用场景。讲授新课在四种传感器中选择1或2种，在“开源机器人”上连接好传感器，编写程序读取传感器的数据，记录不同条件下的数据值，分析传感器的作用，设想应用场景。讲授新课2.组合使用传感器各种传感器的作用不同，因此可以选择实验不同的传感器来达成同学们的想法。单一的传感器可以检测到障碍物、声音和温度等，如：超声波传感器可以感知物体的存在。我们可以通过装备多种不同传感器的机器人解决生活中的一些实际问题，通过组合多种传感器制作灭火机器人，通过搭建灵巧的机械结构制作捡球机器人，还可以通过编写更复杂的程序制作走迷宫机器人等。各种传感器的作用不同，因此可以选择实验不同的传感器来达成同学们的想法。(二)项目体验讲授新课1.项目分析智能电扇需要借助传感器来感知环境及其变化，从而实现智能控制。利用各种传感器的不同功能，选择多个传感器来实现判断环境，并设计相应的功能。利用人体红外传感器和超声波传感器组合判断环境的变化，从而控制电扇的工作模式；利用超声波传感器和温度传感器组合判断环境的变化，从而控制电扇的工作模式。方案设计：设想一定的电扇应用需求场景，选择由两种（或以上）的传感器实现对电扇的智能控制（写在实验报告中）。教师指导小组组合创新方案设计，展示交流2个或3个小组的方案设计。如下表：根据实际需求进行项目分析和设计。分组先进性方案设计并进行展示。功能设计采用的传感器解决策略检测到人，电扇自动启动；人离开，电扇停止人体红外传感器距离检测根据温度的变化自动调整转速温度传感器和超声波传感器传感器关联其他结构分析：组装智能电扇的配件，课堂小结课后反思将多个传感器安装在“开源机器人”合适的位置上。程序分析•：在机器人平台打开文件“智能电扇测试.dat”，了解并分析程序算法。了解不同传感器探测环境后反馈给机器人的参数，利用参数编写“感应到人”、“温度变化”和“自动变速”程序。2.项目测试：准备环境：准备好学生机器人。修改程序：进入机器人平台，打开文件“智能电扇测试.dat”，修改程序为个性化的程序。运行调试：观察不同物体经过时机器人的反