川教版（2019）五年级下学期信息技术综合应用-《制作智能杯垫》-传感器的应用（教案）

川教版（2019）五年级下学期信息技术综合应用--《制作智能杯垫》——传感器的应用（教案）科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）川教版（2019）五年级下学期信息技术综合应用--《制作智能杯垫》——传感器的应用（教案）教学内容川教版（2019）五年级下学期信息技术综合应用第三章《传感器的应用》中的《制作智能杯垫》一节。内容包括：了解传感器的基本原理；学习使用温湿度传感器；掌握简单电路的连接与编程；设计并制作一款具有实用功能的智能杯垫。通过本节课的学习，学生将能理解传感器的实际应用，提高动手实践能力和创新能力。核心素养目标分析重点难点及解决办法本节课的重点在于学生能理解温湿度传感器的工作原理，并运用编程实现智能杯垫的功能。难点在于如何将传感器与电路有效连接，并进行相应的编程控制。

解决办法及突破策略：

1.通过小组合作探究，让学生观察传感器在模拟不同湿度环境下的变化，加深对传感器原理的理解。

2.教师演示电路连接和编程过程，强调关键步骤，引导学生注意细节，确保电路连接正确。

3.设计具有引导性的问题，鼓励学生思考如何通过编程解决问题，如如何设置阈值实现杯垫的智能提示功能。

4.提供充足的实践时间，让学生在不断尝试和调整中掌握难点，培养解决问题的能力。

5.对学生在实践中遇到的问题进行个别指导，提供针对性的解决方案，帮助他们突破难点。教学资源准备1.教材：确保每位学生都提前准备好川教版五年级下学期信息技术综合应用教材第三章内容，包括《制作智能杯垫》的学习资料。

2.辅助材料：收集并准备与传感器工作原理、智能杯垫设计相关的科普视频和简易操作流程图，以便于学生直观理解。

3.实验器材：提前检查并准备温湿度传感器、微控制器、电路连接线、智能杯垫制作材料等实验器材，确保数量充足、性能完好。

4.教室布置：将教室划分为学习区、实验操作区、小组讨论区，便于学生进行理论学习、实验操作和合作交流。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示一个智能杯垫的实际应用视频，引发学生对智能设备的兴趣，提出问题：“你们觉得这个杯垫是如何工作的？”

-回顾旧知：简短回顾上一节课学习的传感器基本知识，询问学生对传感器的理解和应用。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细介绍温湿度传感器的工作原理，讲解如何将传感器与微控制器连接，并编程控制智能杯垫。

-举例说明：通过一个简单的例子，展示如何设置传感器读取数据，并通过编程实现对杯垫颜色的控制。

-互动探究：分组讨论如何设计一个智能杯垫，让学生思考并分享他们的设计理念。

3.巩固练习（约25分钟）

-学生活动：学生分组进行智能杯垫的制作，包括传感器与微控制器的连接、编程和测试。

-教师指导：在学生实践过程中，教师巡回指导，解答学生疑问，帮助学生解决实践中遇到的问题。

4.展示与评价（约10分钟）

-学生展示：每组展示他们的智能杯垫，介绍设计思路和实现功能。

-评价反馈：教师对每组的作品进行点评，给予积极评价和改进建议。

5.总结反思（约5分钟）

-教师引导学生回顾本节课所学内容，总结传感器的应用和编程技巧。

-鼓励学生思考如何在生活中应用所学的信息技术知识，激发他们继续探索的兴趣。拓展与延伸1.提供拓展阅读材料：

-《传感器技术应用手册》：了解不同类型的传感器及其在日常生活和工业中的应用。

-《编程入门指南》：介绍基本的编程概念和技巧，帮助学生更好地理解编程在智能设备制作中的作用。

-《智能硬件创意项目集》：展示各种智能硬件项目的创意和实现方法，激发学生的创新思维。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-研究不同的温湿度传感器，比较它们的性能和适用场景，撰写简要的分析报告。

-探索编程语言的更多功能，如条件语句和循环语句在智能杯垫编程中的应用。

-设计并尝试制作其他基于传感器的智能物品，如智能灯泡、温湿度监测器等，记录制作过程和遇到的问题。

-调查生活中其他智能设备的使用情况，思考这些设备的工作原理和可能的改进空间。

-参与线上或线下的创客活动，与更多对信息技术感兴趣的同学交流心得，共同进步。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答的积极性和对实践活动的热情，评价学生在学习过程中的态度和兴趣。

2.小组讨论成果展示：评估学生在小组合作中的沟通能力、协作精神和创新设计理念，以及他们展示作品时的表达能力。

3.随堂测试：通过课堂上的即时测试，检查学生对温湿度传感器工作原理、电路连接和编程知识的掌握情况。

4.实践操作评价：在学生制作智能杯垫的过程中，对其操作技能、问题解决能力和创新应用进行评价。

5.教师评价与反馈：针对学生的课堂表现、讨论成果、测试成绩和实践操作，给予及时、具体、鼓励性的反馈，帮助学生明确学习目标，提高学习效果。

-对表现优秀的学生给予表扬，鼓励他们在信息技术领域继续深入探索。

-对在学习中遇到困难的学生提供个性化的指导和建议，帮助他们改进学习方法，提升自信心。

-定期收集学生的反馈，了解他们对课程的意见和建议，不断优化教学策略，以提高教学质量。典型例题讲解1.例题一：解释温湿度传感器的工作原理，并说明其在智能杯垫中的应用。

答案：温湿度传感器通过感测环境中的温度和湿度变化，将物理量转化为电信号输出。在智能杯垫中，当传感器检测到杯垫上的温度或湿度超过设定阈值时，可以通过编程使杯垫发出提示信号，如改变颜色或发出声音。

2.例题二：简述如何使用Arduino微控制器读取温湿度传感器的数据。

答案：首先，将温湿度传感器与Arduino的数字或模拟端口连接。然后，在Arduino编程环境中编写代码，使用相应的库函数读取传感器数据，如使用DHT库读取DHT11或DHT22传感器的数据。

3.例题三：设计一个简单的程序，当温湿度传感器检测到温度超过25℃时，智能杯垫上的LED灯变红。

答案：

```cpp

#include<DHT.h>

#defineDHTPIN2//定义连接传感器的端口

#defineDHTTYPEDHT11//使用DHT11传感器

DHTdht(DHTPIN,DHTTYPE);

voidsetup(){

pinMode(3,OUTPUT);//定义LED连接的端口

Serial.begin(9600);

dht.begin();

}

voidloop(){

floattemp=dht.readTemperature();//读取温度

if(isnan(temp)){

Serial.println("读取失败");

return;

}

if(temp>25){

digitalWrite(3,HIGH);//如果温度超过25℃，点亮LED

}else{

digitalWrite(3,LOW);//否则熄灭LED

}

delay(1000);//每秒检查一次

}

```

4.例题四：解释编程中的条件语句在智能杯垫编程中的作用。

答案：条件语句（如if-else结构）允许程序根据传感器读取的数据做出决策。例如，如果温度超过某个值，条件语句可以控制LED灯的开关，或触发蜂鸣器发出警告。

5.例题五：给出一个电路连接示例，说明如何将温湿度传感器、LED灯和Arduino微控制器连接起来。

答案：

-将温湿度传感器的VCC引脚连接到Arduino的3.3V或5V引脚。

-将传感器的GND引脚连接到Arduino的GND引脚。

-将传感器的数据引脚连接到Arduino的一个数字I/O引脚。

-将LED灯的一个引脚连接到Arduino的一个数字I/O引脚（通过一个限流电阻），另一个引脚连接到Arduino的GND或3.3V/5V（取决于LED的极性）。教学反思与总结在这次《制作智能杯垫》的教学中，我采用了视频导入、小组讨论和动手实践等多种教学策略，目的是让学生在探究中学习传感器的应用和编程技巧。从整个教学过程来看，学生们对智能设备表现出浓厚的兴趣，课堂气氛活跃，这让我感到很欣慰。

在教学过程中，我发现学生们在小组合作中能够积极沟通，共同解决问题，这是他们技能和情感态度上的一个很大进步。同时，我也注意到，部分学生在编程和电路连接方面还存在一些困难，这提示我在今后的教学中需要更加关注学生的个体差异，提供更有针对性的指导。

然而，我也意识到在教学管理方面还有待加强。例如，在学生实践操作时，我应该更加注意观察每个小组的进度，以便及时发现并解决他们遇到的问题。此外，对于学习进度较快的学生，我还可以提供更深入的拓展内容，以满足他们的学习需求。

在评价本节课的教学效果时，我认为学生在知识掌握方面基本达到了预期目标，他们不仅理解了温湿度传感器的工作原理，还能运用编程实