探索1 物联网的传感技术 教学设计 2024-2025学年 苏科版(2023)初中信息科技 八年级上册

探索1物联网的传感技术教学设计2024—2025学年苏科版(2023)初中信息科技八年级上册学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：探索1物联网的传感技术

2.教学年级和班级：八年级（1）班

3.授课时间：2024年10月15日星期一第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.信息意识：培养学生对物联网传感技术的认识，提高学生对信息获取、处理、分析的能力。

2.计算思维：通过实践操作，锻炼学生逻辑推理和问题解决的能力，理解传感技术的基本原理。

3.数字化学习与创新：鼓励学生运用传感技术进行创新实践，培养自主学习、合作探究的能力。

4.信息伦理与安全：引导学生正确认识信息伦理和安全问题，树立正确的网络安全意识。学情分析八年级学生对信息科技课程有一定的学习兴趣，但在物联网传感技术这一章节的学习中，学生可能存在以下情况：

1.知识基础：学生对信息科技的基本概念有一定了解，但对物联网和传感技术的具体原理和应用可能较为陌生，需要通过本节课的学习逐步建立起知识框架。

2.能力水平：学生在信息处理、逻辑推理等方面的基础能力较好，但在实际操作和动手能力上可能存在差异，需要教师通过实践活动进行针对性指导。

3.素质培养：学生在合作探究、创新实践等方面具备一定的潜力，但在面对挑战和困难时，部分学生可能表现出畏难情绪，需要教师关注并引导。

4.行为习惯：学生在课堂纪律、自主学习等方面表现良好，但部分学生可能存在依赖性强、注意力不集中等问题，需要教师加强课堂管理和引导。

5.课程影响：学生对物联网传感技术的学习有助于拓宽知识视野，提高信息素养，为后续课程的学习打下坚实基础。同时，本节课的学习将培养学生的实践能力和创新精神，有助于学生在生活中应用所学知识解决实际问题。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合案例，系统讲解传感技术的基本原理和种类，帮助学生建立初步概念。

2.讨论法：引导学生围绕特定问题展开讨论，激发思维，培养合作学习能力。

3.实验法：通过实际操作，让学生亲身体验传感技术的应用，加深理解。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示传感技术的应用实例，直观展示技术原理。

2.教学软件辅助：运用传感器模拟软件，让学生在虚拟环境中进行实践操作。

3.网络资源：推荐相关学习网站和视频，拓展学生视野，提供自主学习资源。教学过程设计（一）导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示智能家居、智能交通等物联网应用场景，提问学生：“你们在生活中见过哪些物联网技术？它们是如何工作的？”

2.提出问题：引导学生思考物联网与传感技术的关系，激发学生对本节课的学习兴趣。

3.用时：5分钟

（二）讲授新课（20分钟）

1.传感技术简介（5分钟）

-讲解传感技术的定义、作用和分类。

-举例说明传感技术在生活中的应用。

2.常见传感器的原理与应用（10分钟）

-以温度传感器、湿度传感器、光电传感器为例，讲解其工作原理和应用场景。

-通过动画或实物演示，让学生直观了解传感器的工作过程。

3.物联网传感技术的应用（5分钟）

-介绍物联网传感技术在智能家居、智能交通、智能农业等领域的应用案例。

-分析物联网传感技术在提高生活品质、促进产业升级等方面的作用。

4.用时：20分钟

（三）巩固练习（10分钟）

1.课堂练习：分发练习题，让学生在规定时间内完成。

2.讨论与分享：针对练习题，分组讨论，每组选代表分享解题思路。

3.教师点评：针对学生的讨论和分享，给予点评和指导。

4.用时：10分钟

（四）课堂提问（5分钟）

1.针对讲授内容，提出具有挑战性的问题，检验学生对知识的掌握程度。

2.鼓励学生积极回答，并对回答正确的学生给予表扬。

3.对回答错误的学生，给予引导和纠正，帮助学生理解知识点。

4.用时：5分钟

（五）师生互动环节（5分钟）

1.邀请学生展示自己设计的物联网传感技术应用方案，分享创新思路。

2.教师与学生共同探讨方案中的优点和不足，提出改进意见。

3.引导学生思考如何在生活中应用传感技术，提高生活品质。

4.用时：5分钟

（六）课堂总结（5分钟）

1.回顾本节课所学内容，强调重点和难点。

2.引导学生思考物联网传感技术在未来的发展趋势。

3.布置课后作业，巩固所学知识。

4.用时：5分钟

总计用时：45分钟学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：通过本节课的学习，学生能够掌握物联网传感技术的基本概念、工作原理和常见传感器的种类。学生对温度传感器、湿度传感器、光电传感器等常见传感器的应用场景有了一定的了解，能够解释其在智能家居、智能交通、智能农业等领域的应用。

2.技能提升：学生在实验操作和动手能力方面得到了锻炼，通过实际操作传感器，学生学会了如何搭建简单的传感系统，提高了实践操作技能。

3.思维能力：学生在课堂讨论和问题解答中，能够运用所学知识进行分析和推理，培养了逻辑思维和批判性思维能力。

4.创新意识：通过设计物联网传感技术应用方案，学生展示了创新意识和解决问题的能力。学生能够结合生活实际，提出具有创新性的应用方案，如智能家居环境监测系统、智能交通信号控制系统等。

5.信息素养：学生对物联网传感技术有了更深入的认识，提高了信息获取、处理和分析的能力。学生能够关注物联网技术发展动态，了解新技术在各个领域的应用前景。

6.团队合作：在小组讨论和合作完成实验任务的过程中，学生学会了与他人沟通、协作，培养了团队合作精神。

7.伦理意识：学生在学习物联网传感技术时，关注了信息伦理和安全问题，树立了正确的网络安全意识。

8.终身学习能力：通过本节课的学习，学生认识到学习是一个持续的过程，激发了他们对信息科技学习的兴趣，培养了终身学习的习惯。

9.实践能力：学生在课后能够将所学知识应用于实际生活，如制作简单的智能家居设备、设计校园环境监测系统等，提高了实际应用能力。

10.适应能力：随着物联网技术的快速发展，学生对新技术的适应能力得到提升，为未来职业发展奠定了基础。典型例题讲解1.例题：

物联网系统中，温度传感器用于监测室内温度。已知温度传感器的输出电压与温度的关系为：V=5V×(T+25)/100，其中T为摄氏温度。如果传感器输出电压为4.5V，求当前室内温度。

解答：

根据题目给出的关系式，我们可以列出方程：

4.5V=5V×(T+25)/100

4.5V×100=5V×(T+25)

450V=5V×T+125V

450V-125V=5V×T

325V=5V×T

T=325V/5V

T=65℃

所以，当前室内温度为65℃。

2.例题：

在智能农业系统中，使用光照传感器来监测植物生长环境中的光照强度。已知光照传感器的输出电压与光照强度的关系为：V=0.5×I+0.1V，其中I为光照强度（Lux）。如果传感器输出电压为1.2V，求当前光照强度。

解答：

根据题目给出的关系式，我们可以列出方程：

1.2V=0.5×I+0.1V

1.2V-0.1V=0.5×I

1.1V=0.5×I

I=1.1V/0.5

I=2.2Lux

所以，当前光照强度为2.2Lux。

3.例题：

在智能家居系统中，湿度传感器用于监测室内湿度。已知湿度传感器的输出电压与湿度的关系为：V=2.5V×(H+10)/100，其中H为相对湿度百分比。如果传感器输出电压为3.75V，求当前室内湿度。

解答：

根据题目给出的关系式，我们可以列出方程：

3.75V=2.5V×(H+10)/100

3.75V×100=2.5V×(H+10)

375V=2.5V×H+25V

375V-25V=2.5V×H

350V=2.5V×H

H=350V/2.5V

H=140%

所以，当前室内湿度为140%。

4.例题：

在工业自动化系统中，压力传感器用于监测管道内的压力。已知压力传感器的输出电压与压力的关系为：V=5V×(P+1)/10，其中P为压力（Bar）。如果传感器输出电压为3.5V，求当前管道内的压力。

解答：

根据题目给出的关系式，我们可以列出方程：

3.5V=5V×(P+1)/10

3.5V×10=5V×(P+1)

35V=5V×P+5V

35V-5V=5V×P

30V=5V×P

P=30V/5V

P=6Bar

所以，当前管道内的压力为6Bar。

5.例题：

在智能交通系统中，速度传感器用于监测车辆行驶速度。已知速度传感器的输出电压与速度的关系为：V=2.5V×(S+10)/100，其中S为速度（km/h）。如果传感器输出电压为6.25V，求当前车辆的速度。

解答：

根据题目给出的关系式，我们可以列出方程：

6.25V=2.5V×(S+10)/100

6.25V×100=2.5V×(S+10)

625V=2.5V×S+25V

625V-25V=2.5V×S

600V=2.5V×S

S=600V/2.5V

S=240km/h

所以，当前车辆的速度为240km/h。课堂1.课堂提问评价：

-通过课堂提问，教师可以即时了解学生对物联网传感技术知识的掌握程度。

-提问内容应涵盖本节课的核心知识点，如传感器的工作原理、应用场景等。

-教师应鼓励学生积极参与提问，对回答正确的学生给予表扬，对回答错误的学生进行耐心引导，确保每个学生都能参与到课堂互动中来。

-用时：每节课结束后5分钟。

2.观察评价：

-教师应观察学生在课堂上的学习状态，包括注意力集中程度、参与度、合作情况等。

-通过观察，教师可以评估学生的课堂纪律和自主学习能力。

-对于表现突出的学生，教师应给予肯定；对于表现不佳的学生，教师应给予关注，并在课后进行个别辅导。

-用时：每节课结束后5分钟。

3.实验操作评价：

-通过实验操作，教师可以评估学生的动手能力和实践技能。

-实验过程中，教师应观察学生的操作步骤是否正确，实验结果是否符合预期。

-对于实验操作不规范的学生，教师应立即纠正，并指导学生正确操作。

-用时：实验课时结束后10分钟。

4.小组讨论评价：

-小组讨论是培养学生合作能力和创新思维的重要环节。

-教师应观察学生在小组讨论中的表现，包括发言积极性、讨论深度、团队协作等。

-对于讨论积极、有建设性意见的学生，教师应给予表扬；对于讨论不积极或缺乏创新的学生，教师应引导他们积极参与讨论，提出自己的观点。

-用时：每节课小组讨论环节结束后10分钟。

5.课后作业评价：

-作业是巩固课堂知识的重要手段。

-教师应对学生的作业进行认真批改，及时反馈学生