(教学设计)第5章 第2节 传感器的应用 第3节 用传感器制作自动控制装置2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019).docxVIP

(教学设计)第5章第2节传感器的应用第3节用传感器制作自动控制装置2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019)

主备人

备课成员

课程基本信息

1.课程名称：传感器的应用与自动控制装置制作

2.教学年级和班级：2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（粤教版2019），高二（1）班

3.授课时间：2023年11月3日，第3节

4.教学时数：1课时（45分钟）

核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，包括科学探究、科学思维、科学态度与价值观三个维度。通过学习传感器的应用和自动控制装置制作，学生将能够：

1.运用科学探究方法，自主探究传感器的原理和功能，提高问题解决能力。

2.培养科学思维，通过分析传感器在自动控制装置中的应用，理解物理现象背后的科学原理。

3.树立科学态度与价值观，认识物理知识在实际生活中的重要性，培养创新意识和实践能力。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的学习中已经掌握了传感器的初步知识，包括传感器的定义、种类和基本原理。他们还了解了一些简单的自动控制装置的工作原理。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生们对物理实验和动手操作感兴趣，特别是那些能够直观展示物理现象的实验。他们中的大多数人具有较强的逻辑思维能力和问题解决能力，喜欢通过实验和实践活动来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解传感器的高级应用和自动控制装置的原理方面，学生可能会遇到一些困难。特别是对于如何将理论知识应用于实际情况的问题，学生可能缺乏足够的实践经验。此外，部分学生可能在电路设计和编程方面存在基础薄弱的问题。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有《2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（粤教版2019）》以及相关的学习资料。

2.辅助材料：收集整理与传感器的应用和自动控制装置制作相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以直观展示知识点。

3.实验器材：准备传感器、电路元件、微控制器等实验器材，确保其完整性和安全性，为学生提供动手实践的机会。

4.教室布置：根据教学需要，提前布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便学生进行合作学习和实验操作。

教学过程

首先，我会以一个现实生活中的自动控制实例引入本节课的主题，例如智能家居中的温度控制系统。然后，我会引导学生回顾一下之前所学的传感器知识，包括传感器的种类、工作原理和特性。接下来，我会分发一些传感器元件，并指导学生进行一些简单的实验，让他们亲自观察传感器在不同条件下的输出信号变化，从而加深他们对传感器工作的理解。

在学生对传感器有了更深入的理解之后，我会引入自动控制装置的概念，并解释传感器在自动控制装置中的作用。我会通过一些具体的实例，如自动恒温器、自动灯光控制系统等，来说明传感器和自动控制装置在现实生活中的应用。

然后，我会组织学生进行小组讨论，让他们思考如何利用传感器和自动控制装置来解决一些实际问题。例如，他们可以设计一个基于传感器的自动灌溉系统，或者是一个基于传感器的智能交通信号灯控制系统。

在学生完成小组讨论后，我会邀请一些学生来展示他们的设计，并解释他们是如何利用传感器和自动控制装置来解决问题的。我会根据学生的展示，给予他们反馈和建议，以帮助他们进一步改进他们的设计。

最后，我会对本节课的内容进行总结，并强调传感器和自动控制装置在现实生活中的重要性。我会鼓励学生在日常生活中多观察和思考，如何利用所学的物理知识来改善我们的生活。

教学资源拓展

1.拓展资源：

（1）传感器应用案例：介绍一些传感器在工业、医疗、家居等领域的应用案例，如智能工厂中的传感器监测系统、医疗设备中的传感器检测技术等。

（2）自动控制装置原理：讲解自动控制装置的基本原理，如PID控制、模糊控制等，并分析其在实际应用中的优势和局限。

（3）编程与控制系统设计：提供一些编程语言和开发平台的使用方法，如Arduino、Python等，以及如何利用这些工具进行控制系统设计。

（4）创新项目实践：分享一些创新项目案例，如智能农业、智能交通等，让学生了解如何将传感器和自动控制装置应用于实际问题解决中。

2.拓展建议：

（1）让学生结合本节课所学内容，选择一个感兴趣的领域，调查相关的传感器应用案例，并在课堂上进行分享。

（2）组织学生进行小组项目，利用传感器和自动控制装置设计一个简单的创新项目，如智能家居控制系统、智能停车场等。

（3）鼓励学生参加各类科技创新竞赛，如全国青少年科技创新大赛等，锻炼他们的实践能力和创新思维。

（4）引导学生关注新兴技术的发展，如物联网、人工智