曲靖市中小学生科技素养课程 第6课.《触动传感器》教学设计

曲靖市中小学生科技素养课程第6课.《触动传感器》教学设计课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课旨在通过《触动传感器》的学习，让学生了解传感器的基本原理和作用，掌握触动传感器的使用方法，培养学生的动手实践能力和科技创新意识。通过结合实际应用案例，激发学生对科技的兴趣，为后续课程的学习打下基础。二、核心素养目标分析1.培养学生的科学探究精神，通过亲自动手操作触动传感器，激发学生对科学实验的兴趣。

2.提升学生的技术应用能力，使学生学会运用传感器解决实际问题。

3.增强学生的创新意识，鼓励学生在实践中提出创新想法，培养创造力和解决问题的能力。

4.培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成项目，学会与他人共同完成任务。三、教学难点与重点1.教学重点，

①掌握触动传感器的工作原理和基本构造；

②熟悉触动传感器的应用场景和操作方法；

③能够根据实际需求设计和制作简单的触动传感器电路。

2.教学难点，

①理解触动传感器内部电路的工作机制，包括信号放大、滤波等处理过程；

②正确选择和连接触动传感器，确保电路的稳定性和准确性；

③在实际操作中，解决传感器响应速度、灵敏度等参数的调整问题，以适应不同的应用需求。四、教学资源-软硬件资源：触动传感器模块、面包板、连接线、电源、LED灯、电阻、电位器等。

-课程平台：学校实验室、科技活动中心。

-信息化资源：传感器工作原理动画、触动传感器应用案例视频。

-教学手段：实物演示、小组合作、实验报告、课堂讨论。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

设计预习问题：围绕《触动传感器》课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“触动传感器是如何工作的？”“如何设计和测试一个简单的触动传感器电路？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解触动传感器的基本原理和电路设计。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问，例如“如何调整电阻值来改变传感器的灵敏度？”

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处，以便教师了解学生的预习情况。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解触动传感器的基本概念，为课堂学习做好准备。

通过预习问题的设计，培养学生的探究能力和解决问题的思维。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示触动传感器的实际应用案例，如门控开关、自动报警器等，引出《触动传感器》课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解触动传感器的工作原理，包括电阻变化、信号处理等，结合实例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容，讨论并设计一个简单的触动传感器电路。

解答疑问：针对学生在讨论中提出的疑问，如“为什么触动传感器的输出信号会不稳定？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题，如“如何选择合适的传感器？”

参与课堂活动：积极参与小组讨论，共同设计电路，动手搭建并测试触动传感器电路。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，如“能否使用多个传感器实现更复杂的控制？”勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解触动传感器的工作原理。

实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握触动传感器的使用和设计。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解触动传感器的工作原理，掌握其应用技能。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置设计一个基于触动传感器的实际应用项目的作业，如制作一个自动门或触摸灯。

提供拓展资源：提供与触动传感器相关的拓展资源，如相关书籍、在线教程、高级传感器模块等。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，如“你的电路设计很有创意，但需要考虑电路的稳定性。”

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果，并尝试改进设计。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，探索更高级的传感器应用，如使用微控制器来控制传感器。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议，如“我在设计时遇到了哪些困难？如何解决的？”

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的触动传感器知识点和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《传感器技术基础》：介绍传感器的基本概念、分类、原理和应用，适合初学者深入了解传感器技术。

-《电子制作与创意实践》：提供多个电子制作实例，包括基于传感器的项目，如智能家居、健康监测等，激发学生的创意和动手能力。

-《机器人技术》：探讨机器人中的传感器应用，介绍传感器在机器人导航、避障等过程中的作用，激发学生对机器人技术的兴趣。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以尝试制作简单的触动传感器电路，如触摸灯、门控开关等，通过实际操作加深对传感器原理的理解。

-鼓励学生查阅相关资料，了解不同类型传感器的原理和应用，如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等，拓展知识面。

-学生可以设计一个基于传感器的创新项目，如环境监测系统、智能家居控制系统等，提高解决实际问题的能力。

-通过参与学校或社区的科技活动，如科技创新大赛、科技展览等，将所学知识应用于实际项目中，提升综合实践能力。

拓展阅读材料：

-《传感器技术基础》：介绍传感器的基本概念、分类、原理和应用，包括光电传感器、温度传感器、湿度传感器等。

-《电子制作与创意实践》：提供多个电子制作实例，包括基于传感器的项目，如触摸灯、自动门、温度监测等。

-《机器人技术》：探讨机器人中的传感器应用，介绍传感器在机器人导航、避障、抓取等过程中的作用。

探究方向：

-温度传感器的应用：研究温度传感器的原理，制作一个温度监测器，监测环境温度或物体温度。

-湿度传感器的应用：了解湿度传感器的原理，制作一个湿度监测器，监测环境湿度或植物湿度。

-光敏传感器的应用：研究光敏传感器的原理，制作一个光控开关，根据光线强度控制灯光的亮灭。

-智能家居控制：设计一个智能家居控制系统，使用多个传感器（如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器）来控制家庭电器。

-环境监测系统：制作一个环境监测系统，监测空气中的有害物质（如PM2.5、CO2等），并通过传感器输出数据。

-机器人避障：设计一个简单的机器人避障程序，使用传感器来检测周围环境，使机器人能够自动避开障碍物。

-机器人抓取：研究机器人抓取技术，使用传感器控制机械臂，使机器人能够精确地抓取物体。七、课后作业1.实践作业：

设计并制作一个简单的触动传感器电路，要求能够控制一个LED灯的亮灭。请描述电路的设计思路、元件选择、电路连接步骤，并附上电路图。

答案示例：

设计思路：使用一个触动开关作为传感器，连接到LED灯和电源之间，当触动开关被按下时，电路闭合，LED灯亮；当触动开关未被按下时，电路断开，LED灯灭。

元件选择：触动开关、LED灯、电阻、导线、面包板。

连接步骤：

a.将触动开关的两端分别连接到面包板的两个孔中。

b.将LED灯的一端连接到触动开关的另一端，LED灯的另一端连接到面包板的电源孔。

c.在LED灯和电源孔之间串联一个电阻，以保护LED灯。

2.思考题：

举例说明触动传感器在实际生活中的应用，并说明其作用。

答案示例：

应用：自动门开关。

作用：当有人靠近门时，触动传感器检测到人体的移动，触发自动门的开关，实现自动开门。

3.分析题：

分析触动传感器电路中电阻的作用，并解释为何需要串联电阻。

答案示例：

电阻的作用：限制电流，保护LED灯和电路元件。串联电阻的目的是为了降低通过LED灯的电流，防止LED灯因电流过大而过热损坏。

4.创新题：

设计一个基于触动传感器的创意项目，如一个简易的电子音乐盒，并说明其工作原理。

答案示例：

项目：简易电子音乐盒。

工作原理：触动传感器连接到音乐盒的音源，当触动传感器被按下时，音源发出音乐；当传感器未被触动时，音乐停止。

5.综合题：

将触动传感器与微控制器结合，设计一个简单的智能家居控制系统，控制家中的灯光。

答案示例：

设计：使用触动传感器作为灯光控制开关，连接到微控制器（如Arduino），当触动传感器被按下时，微控制器发送信号到灯光的开关控制模块，控制灯光的开关。

硬件需求：触动传感器、微控制器、灯光开关控制模块、导线等。

软件编程：编写微控制器的程序，使触动传感器与灯光开关控制模块之间的通信得以实现。八、作业布置与反馈作业布置：

1.实践作业：学生需要根据本节课所学的触动传感器原理，设计并制作一个简单的触动传感器电路，能够控制一个LED灯的亮灭。要求学生详细记录设计思路、元件选择、电路连接步骤，并附上电路图。

2.应用分析：学生需要选择一个生活中的实例，说明触动传感器在该实例中的应用，并分析其工作原理和作用。

3.电路设计题：学生需要设计一个基于触动传感器的电路，用于检测门是否关闭，并在门未关闭时发出警报。

4.案例研究：学生需要阅读一篇关于触动传感器在智能家居中的应用案例，分析案例中的技术难点和解决方案。

5.小组讨论：学生分组讨论触动传感器在未来的科技发展中的应用前景，并准备一份小组报告。

作业反馈：

1.实践作业反馈：教师将对学生的电路设计图进行评估，检查电路连接是否正确，元件选择是否合理，电路图是否清晰。对于电路设计合理、连接正确的学生，给予正面评价；对于存在问题的学生，指出具体错误，并提供改进建议。

2.应用分析反馈：教师将评估学生对触动传感器应用实例的理解程度，检查学生是否能够正确分析传感器的工作原理和作用。对于分析准确、深入的学生，给予表扬；对于分析不够全面的学生，指出不足，并鼓励学生进一步思考。

3.电路设计题反馈：教师将检查学生的电路设计是否满足题目要求，电路图是否规范。对于设计合理、能够实现功能的学生，给予肯定；对于设计存在缺陷的学生，指出问题所在，并提供改进方案。

4.案例研究反馈：教师将评估学生对案例的理解和分析能力，检查学生是否能够识别技术难点和解决方案。对于分析透彻、能够提出合理建议的学生，给予鼓励；对于分析不够深入的学生，引导他们进一步研究相关资料。

5.小组讨论反馈：教师将评估学生的团队合作能力和报告质量，检查学生是否能够提出有见地的观点，并准备一份清晰、有逻辑的报告。对于表现优秀的小组，给予奖励；对于表现不足的小组，指出问题，并鼓励他们在下次讨论中改进。板书设计1.触动传感器概述

①触动传感器的定义

②触动传感器的分类

③触动传感器的工作原理

2.触动传感器的基本结构

①传感器本体

②输出电路

③控制电路

3.触动传感器的应用

①家用电器

②工业自动化

③智能家居

4.触动传感器的电路连接

①电源连接

②信号输出连接

③控制信号连接

5.触动传感器的选型与测试

①传感器选型依据

②传感器测试方法

③传感器性能参数

6.实验操作步骤

①准备工作

②电路搭建

③实验步骤

④结果分析教学反思与总结今天的课，我觉得挺有收获的。首先，我想说说在教学过程中的得失。

在教学方法上，我尝试了多种方式来激发学生的学习兴趣。比如，我通过实际案例引入课题，让学生看到触动传感器在生活中的应用，这样他们学习起来更有动力。我还设计了小组讨论和实验操作，让学生在实践中学习，我觉得这个方法挺有效的。

但是，我也发现了一些问题。比如，在讲解传感器的工作原理时，我发现有些学生还是不太理解。这说明我在讲解时可能没有做到深入浅出，需要改进我的教学方法，比如通过动画或者图示来辅助讲解。

在策略上，我注意到课堂上的互动还不够充分。有些学生比较内向，不太愿意发言。我打算在今后的教学中，更多地鼓励学生参与讨论，让他们在课堂上找到自己的位置。

管理方面，我发现课堂纪律有时候还是有点松散。我需要更加严格地管理课堂纪律，确保每个学生都能集中注意力学习。

在知识方面，我觉得学生们对触动传感器的原理和应用有了更深入的了解。他们能够描述传感器的工作过程，并且能够设计简单的电路。

在技能方面，学生们通过动手实验，提高了自己的实践能力。他们学会了如何搭建电路，如何测试传感器的工作状态。

在情感态度方面，学生们对科技产生了