第4单元第15课《随光奏乐--光敏传感器和自定义模块的应用》教学设计 2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册.docx

第4单元第15课《随光奏乐--光敏传感器和自定义模块的应用》教学设计2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册

授课内容

授课时数

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授课人数

授课地点

授课时间

教学内容

本节课的教学内容来自2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册的第4单元第15课《随光奏乐--光敏传感器和自定义模块的应用》。本节课的主要内容是让学生了解和掌握光敏传感器的工作原理及其在现实生活中的应用，以及如何使用自定义模块编写程序来控制机器人的行动。通过本节课的学习，学生将能够理解和掌握光敏传感器和自定义模块的基本知识，提高他们运用信息技术解决实际问题的能力。

核心素养目标

本节课的核心素养目标在于培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任。通过学习光敏传感器和自定义模块的应用，学生能够增强对信息技术在现实生活中的应用的认识，培养他们的信息意识；通过编程实践，学生能够发展计算思维，提高解决问题的能力；通过合作完成项目，学生能够培养团队合作精神，增强数字化学习与创新的能力；同时，学生能够理解信息技术对社会发展的影响，增强信息社会责任。

教学难点与重点

1.教学重点

-光敏传感器的工作原理：理解光敏传感器如何检测光线强度并将其转换为电信号。

-自定义模块的应用：学习如何使用自定义模块编写程序，实现对机器人行动的控制。

-程序设计逻辑：掌握使用自定义模块时，如何设计程序逻辑以实现特定的功能。

2.教学难点

-光敏传感器的精度校准：学生难以理解如何调整光敏传感器的灵敏度，以适应不同的光照条件。

-自定义模块的编程技巧：学生可能对如何正确使用自定义模块内的函数和属性感到困惑。

-算法设计与优化：学生可能难以制定有效的算法来处理复杂的光照变化，并优化程序的运行效率。

举例说明：

重点内容举例：通过实验，学生将学习光敏传感器如何检测光线强度，并利用这一特性来控制机器人的行动。教师将演示如何使用自定义模块编写程序，使机器人能够根据光线强度变化做出相应动作。

难点内容举例：在编程环节，学生将面临如何设置光敏传感器的灵敏度，以在不同的光照条件下都能准确检测到变化。教师将指导学生通过实验和调试来校准传感器。此外，学生还需解决如何设计程序逻辑，以使机器人能够在光线强弱变化时，做出平滑且响应灵敏的动作，这需要学生具备较高的逻辑思维和编程能力。

教学方法与策略

1.教学方法

-项目导向学习：通过设计一个“随光奏乐”的项目，让学生以小组合作的形式，亲自动手搭建电路、编程和调试，从而深入理解光敏传感器和自定义模块的应用。

-案例研究：分析现实生活中的光敏传感器应用实例，如自动灯光调节系统，让学生了解技术的实际应用，激发学习兴趣。

-讨论法：在课堂上设置问题讨论环节，引导学生探讨光敏传感器的工作原理及其在信息技术发展中的作用。

2.教学活动

-角色扮演：学生扮演工程师角色，设计并实现一个光敏传感器控制的小程序，增强学生的实践体验。

-实验操作：学生在实验室环境下，进行光敏传感器的测试和调整，提高学生的动手能力和问题解决能力。

-游戏设计：通过设计一个简单的光线追踪游戏，让学生理解光敏传感器在游戏开发中的应用。

3.教学媒体

-使用多媒体课件展示光敏传感器的工作原理和编程步骤，帮助学生直观理解概念。

-利用编程软件和机器人硬件，让学生实时看到编程代码与机器人动作之间的关联，提高学习效果。

-借助视频资料展示光敏传感器在不同领域的应用案例，拓宽学生视野。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-教师通过展示一个自动灯光调节系统的视频，让学生直观地感受光敏传感器在现实生活中的应用，引发学生的兴趣。

-教师提出问题：“你们认为光敏传感器是如何工作的？它在我们的生活中有哪些应用？”让学生思考并分享自己的观点。

2.讲授新课（10分钟）

-教师简要介绍光敏传感器的工作原理，如如何检测光线强度并将其转换为电信号。

-教师通过示例演示如何使用自定义模块编写程序，实现对机器人行动的控制。

-教师讲解程序设计逻辑，如如何处理光照变化并控制机器人的动作。

3.师生互动环节（10分钟）

-教师提出问题：“光敏传感器的工作原理是什么？谁能解释一下？”鼓励学生积极回答，培养学生的计算思维。

-教师引导学生进行小组讨论，探讨如何使用自定义模块编写程序，实现对机器人行动的控制。

-教师邀请学生上台演示并讲解他们设计的程序，促进学生之间的交流与合作。

4.巩固练习（10分钟）

-教师布置一个练习题，要求学生使用自定义模块编写程序，实现一个简单的光线追踪游戏。

-教师引导学生进行练习，并提供必要的帮助和指导。

-教师组织学生进行小组讨论，分享解题思路和经验，巩固学生对新知