《第二单元 智能感知 4 智能调光》教学设计-2023-2024学年川教版信息技术（2019）六年级上册

《第二单元智能感知4智能调光》教学设计-2023-2024学年川教版信息技术（2019）六年级上册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：《第二单元智能感知4智能调光》教学设计

2.教学年级和班级：六年级（2）班

3.授课时间：2023年10月27日星期四上午第二节课

4.教学时数：1课时

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亲爱的同学们，今天我们要一起探索一个有趣的主题——“智能调光”。想象一下，如果你家的灯可以自己根据环境光线调节亮度，那会是什么样子的呢？让我们一起揭开这个神秘的面纱吧！准备好了吗？让我们开启这堂有趣的《智能调光》之旅！🚀💡🌟核心素养目标1.培养学生信息意识，让学生认识到智能技术在生活中的应用。

2.增强学生的创新思维，通过实践操作激发学生对智能调光技术的兴趣。

3.提升学生的动手能力，通过实际操作学习智能设备的编程和调试。

4.培养学生的合作精神，在小组活动中共同解决问题，分享学习成果。教学难点与重点1.教学重点：

-理解智能调光的工作原理，即如何通过光敏传感器感知环境光线，并控制灯光亮度。

-掌握使用编程语言编写简单的控制程序，实现灯光亮度的自动调节。

-学习如何使用逻辑判断来编写程序，使灯光在光线不足时自动变亮，光线充足时自动变暗。

2.教学难点：

-理解光敏传感器的原理和使用方法，包括如何读取光线强度数据。

-掌握编程逻辑中的条件判断和循环结构，这对于编写智能调光程序至关重要。

-在实际操作中，如何精确控制灯光亮度，避免过亮或过暗，需要学生对传感器数据有细致的解读和调整能力。

-学生可能对编程语言中的语法和命令理解不够深入，导致程序编写错误或无法正常运行。例如，在编写程序时，学生可能忘记在条件语句中添加必要的括号，或者错误地使用了变量名。教学资源-软硬件资源：光敏传感器模块、Arduino或类似编程板、LED灯、连接线、电源供应器

-课程平台：学校信息技术教学平台

-信息化资源：智能调光技术相关的教学视频、编程教程、案例库

-教学手段：实物演示、编程软件（如ArduinoIDE）、互动式教学软件、电子白板或投影仪教学流程1.导入新课

-详细内容：同学们，今天我们要探索一个神奇的现象——智能调光。你们有没有想过，家里的灯光可以自动调节亮度，适应不同的环境呢？今天我们就来学习如何实现这样的功能。首先，请大家看这个视频，了解一下智能调光的基本原理。（播放智能调光技术介绍视频，用时5分钟）

2.新课讲授

-内容1：讲解光敏传感器的原理和作用。

-详细内容：光敏传感器是一种可以感知光线强度的设备，它可以将光信号转换为电信号，从而控制灯光的亮度。接下来，我会给大家展示一个光敏传感器的实物，并讲解它的基本工作原理。（展示光敏传感器，讲解其工作原理，用时5分钟）

-内容2：教授编程语言的基础知识，编写智能调光程序。

-详细内容：为了实现智能调光，我们需要编写一个程序来控制灯光。今天我们将使用Arduino编程语言，它是一种简单易学的编程语言，非常适合初学者。我会给大家演示如何编写一个简单的智能调光程序，并解释其中的关键代码。（演示编写程序，讲解关键代码，用时10分钟）

-内容3：讲解逻辑判断和循环结构在编程中的应用。

-详细内容：在编写智能调光程序时，我们需要使用逻辑判断和循环结构来控制灯光的亮度。我会通过具体的例子来讲解这些概念，并指导大家如何在程序中应用它们。（通过实例讲解逻辑判断和循环结构，用时10分钟）

3.实践活动

-内容1：学生分组，每组获得一套智能调光实验器材。

-详细内容：现在，请同学们分成小组，每组将获得一套智能调光实验器材。每组需要根据刚才学到的知识，尝试编写一个简单的智能调光程序，并连接到实验器材上，测试其功能。（学生分组，用时5分钟）

-内容2：学生动手实践，调试智能调光程序。

-详细内容：在老师的指导下，同学们开始调试自己的程序。如果在调试过程中遇到问题，可以随时向老师或小组同学求助。（学生动手实践，用时15分钟）

-内容3：学生展示实验成果，分享学习心得。

-详细内容：完成实验后，每个小组需要向全班展示自己的智能调光系统，并分享在实验过程中遇到的问题和解决方法。（学生展示实验成果，用时10分钟）

4.学生小组讨论

-方面1：讨论智能调光技术的应用场景。

-举例回答：同学们，你们认为智能调光技术可以在哪些场景中得到应用呢？比如，在图书馆、办公室、家庭等地方，智能调光可以提供更加舒适的光线环境。（用时5分钟）

-方面2：分析智能调光技术可能遇到的问题及解决方案。

-举例回答：在实验过程中，可能会遇到传感器读取不准确、程序运行不稳定等问题。我们可以通过调整传感器位置、优化程序代码等方式来解决这些问题。（用时5分钟）

-方面3：探讨智能调光技术的未来发展。

-举例回答：随着科技的进步，智能调光技术可能会变得更加智能，比如结合人工智能算法，实现更加精准的光线调节。（用时5分钟）

5.总结回顾

-内容：今天我们学习了智能调光技术，了解了光敏传感器的工作原理，掌握了使用编程语言编写智能调光程序的方法。通过实践活动，同学们不仅提高了动手能力，还学会了如何解决实际问题。希望大家在今后的学习中，能够继续探索科技的魅力，将所学知识应用到实际生活中。（用时5分钟）

总用时：45分钟学生学习效果经过本节课的学习，学生们在以下方面取得了显著的效果：

1.**知识掌握程度**：

-学生能够理解并描述光敏传感器的工作原理，知道如何通过编程控制灯光亮度。

-学生掌握了Arduino编程语言的基本语法和结构，能够编写简单的智能调光程序。

-学生了解了逻辑判断和循环结构在编程中的应用，能够将这些结构合理地融入到程序中。

2.**技能提升**：

-学生动手实践能力得到提升，能够独立完成智能调光系统的搭建和调试。

-学生学会了使用电子元件和连接线，提高了电路连接和故障排除的技能。

-学生在编程过程中培养了问题解决能力，学会了如何通过查阅资料和小组讨论来解决问题。

3.**创新能力**：

-学生在实践活动中有机会发挥创意，设计出独特的智能调光方案。

-学生通过尝试不同的编程逻辑，学会了如何优化程序，提高系统的响应速度和准确性。

-学生在实验过程中不断尝试和改进，培养了创新思维和实验精神。

4.**信息意识增强**：

-学生认识到智能技术在现代生活中的重要性，提高了对信息技术的敏感度。

-学生了解了智能感知技术的基本概念，对未来的科技发展趋势有了更清晰的认识。

-学生在课程学习中培养了信息检索和加工的能力，能够从众多信息中筛选出有价值的内容。

5.**合作与交流能力**：

-学生在小组讨论和实验合作中学会了倾听他人意见，尊重团队协作。

-学生通过分享学习心得和实验成果，提高了口头表达和沟通能力。

-学生在遇到困难时，学会了如何与他人合作，共同解决问题。

6.**情感态度价值观**：

-学生对科技产生了浓厚的兴趣，激发了探索未知领域的好奇心。

-学生通过实践活动，体会到了科技带来的便利和乐趣，增强了学习信息技术的动力。

-学生在解决问题的过程中，培养了坚持不懈、勇于尝试的精神，以及面对挑战的积极态度。课后作业1.实践作业：

-作业内容：使用Arduino编程板和光敏传感器，编写一个智能调光程序，使得在光线较弱时，LED灯自动点亮；光线较强时，LED灯自动熄灭。

-作业说明：学生需要根据课堂上所学的编程知识，设计并实现一个简单的智能调光系统。在编写程序时，需要使用到光敏传感器的读取函数以及逻辑判断语句。

-作业示例答案：

```cpp

intsensorValue=0;

intledPin=13;

voidsetup(){

pinMode(ledPin,OUTPUT);

pinMode(sensorPin,INPUT);

}

voidloop(){

sensorValue=analogRead(sensorPin);

if(sensorValue<500){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);

}

}

```

2.分析作业：

-作业内容：分析智能调光系统的组成，包括光敏传感器、LED灯、Arduino编程板等部件的功能和作用。

-作业说明：学生需要结合所学知识，分析智能调光系统中各个部件是如何协同工作的，以及它们各自的作用。

-作业示例答案：

-光敏传感器：感知环境光线强度，并将光信号转换为电信号。

-LED灯：作为智能调光的执行元件，根据光敏传感器的信号来控制亮灯或熄灯。

-Arduino编程板：作为控制中心，接收光敏传感器的数据，并根据数据执行相应的控制指令。

3.编程扩展作业：

-作业内容：在原有智能调光程序的基础上，增加一个功能：当环境光线达到一定亮度时，LED灯不仅熄灭，还要通过蜂鸣器发出声音提示。

-作业说明：学生需要学习如何使用蜂鸣器，并将其与LED灯的控制逻辑相结合。

-作业示例答案：

```cpp

intsensorValue=0;

intledPin=13;

intbuzzerPin=8;

voidsetup(){

pinMode(ledPin,OUTPUT);

pinMode(buzzerPin,OUTPUT);

pinMode(sensorPin,INPUT);

}

voidloop(){

sensorValue=analogRead(sensorPin);

if(sensorValue<500){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

digitalWrite(buzzerPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);

digitalWrite(buzzerPin,LOW);

}

}

```

4.思考题：

-作业内容：讨论智能调光技术在实际生活中的应用，以及这些应用可能带来的好处和挑战。

-作业说明：学生需要结合实际生活场景，思考智能调光技术如何改善我们的日常生活，并分析可能面临的问题和解决方案。

-作业示例答案：

-好处：节能、提高生活质量、适应不同场景需求。

-挑战：技术成本、隐私保护、设备维护。

5.应用题：

-作业内容：假设你设计一个智能家居系统，其中一个功能是智能调光。请描述你的系统设计，包括如何通过光敏传感器感知环境光线，以及如何控制灯光亮度。

-作业说明：学生需要结合所学知识，设计一个智能家居系统的智能调光部分。

-作业示例答案：

-系统设计：使用光敏传感器来检测室内光线强度，通过Arduino编程板接收传感器数据，并根据设定条件（如光线强度低于设定阈值）控制LED灯的亮度和亮度等级。系统还可以通过智能手机APP远程控制灯光的开关和亮度调节。教学反思与总结今天的这节课，我们一起探索了智能调光技术，我觉得收获颇丰。下面，我就从教学反思和教学总结两个方面来谈谈我的想法。

首先，在教学反思方面，我觉得有几个点值得我总结和反思。

第一，我发现学生们对智能技术的兴趣非常高，这在课堂上的互动和参与度上体现得非常明显。他们对于光敏传感器的工作原理和编程实践都表现出了极大的好奇心和探索欲望。这让我意识到，激发学生的兴趣是教学成功的关键。

第二，我在新课讲授时，尽量用简单易懂的语言和实例来解释复杂的概念。比如，我通过演示光敏传感器如何感知光线强度，让学生直观地理解了这一原理。这种教学方法似乎挺有效的，因为我在课堂上看到了学生们逐渐明白的表情。

第三，我在实践活动的设计上，尽量让学生分组合作，这样可以培养他们的团队协作能力。不过，我也发现有些小组在合作过程中遇到了沟通不畅的问题。这可能是因为学生们在小组内分工不明确，或者是缺乏有效的沟通技巧。在今后的教学中，我需要更加注重团队合作的训练和沟通技巧的培养。

在教学总结方面，我认为学生们在本节课中取得了以下收获和进步：

首先，在知识方面，学生们对智能调光技术有了更深入的理解，掌握了光敏传感器的工作原理和编程技巧。他们能够编写简单的程序来控制灯光的亮度，这是一个很大的进步。

其次，在技能方面，学生们通过动手实践，提高了自己的动手能力和解决问题的能力。他们在遇到问题时，能够积极思考，尝试不同的解决方案，这种能力对于他们未来的学习和生活都是非常重要的。

再次，在情感态度方面，学生们对科技产生了浓厚的兴趣，他们对于未来可能遇到的技术挑战充满了期待和信心。这种积极向上的态度，对于他们未来的发展是非常有益的