6.5 智能空气质量监测仪 教案.docx

6.5智能空气质量监测仪教案

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：智能空气质量监测仪制作

2.教学年级和班级：八年级（2）班

3.授课时间：2022年5月10日（第15周，星期二）上午第三节

4.教学时数：45分钟

本节课将结合科学课本中关于环境监测的知识，引导学生学习空气质量监测的重要性，并动手制作一个简易的智能空气质量监测仪，提高学生对环境保护的意识，锻炼学生的动手实践能力。教学内容与教材紧密关联，注重实用性。

核心素养目标

1.科学探究：使学生能够运用所学知识，设计并制作智能空气质量监测仪，锻炼科学探究能力。

2.创新思维：鼓励学生在制作过程中发挥创意，优化监测仪功能，培养创新思维。

3.环保意识：强化学生对空气质量问题的关注，提高环保意识，增强社会责任感。

4.团队合作：培养学生分工协作、沟通交流的能力，提高团队合作意识。

本节课的核心素养目标与教材内容紧密联系，注重培养学生的综合能力。

教学难点与重点

1.教学重点

-空气质量监测原理：使学生理解PM2.5、PM10等空气质量参数的物理意义及其对健康的影响。

-制作智能监测仪：指导学生掌握Arduino编程、传感器数据读取和显示等核心技能。

-数据处理与分析：培养学生对监测数据进行分析，提出改善空气质量的措施。

2.教学难点

-传感器工作原理：学生需要理解传感器如何将物理信号转换为电信号，例如PM2.5传感器的工作机制。

-编程与调试：在Arduino编程过程中，学生可能会遇到代码调试、电路连接等难题。

-数据解读与应用：如何从监测数据中提取有效信息，并结合实际提出合理的环保建议，对学生来说是一大挑战。

教学资源准备

1.教材：《科学》课本，智能空气质量监测仪制作相关章节。

2.辅助材料：空气质量参数图表、智能监测仪工作原理视频、Arduino编程示例。

3.实验器材：Arduino开发板、PM2.5传感器、LED显示屏、杜邦线、面包板等。

4.教室布置：将教室划分为理论讲解区和实验操作区，确保学生能顺利进行分组讨论和实验操作。

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

-目标：引起学生对智能空气质量监测仪的兴趣，激发其探索欲望。

-过程：

-开场提问：“你们知道什么是智能空气质量监测仪吗？它与我们的生活有什么关系？”

-展示一些关于智能空气质量监测仪的图片和实际应用的视频片段，让学生初步感受其魅力和重要性。

-简短介绍智能空气质量监测仪的基本概念和在社会环保中的重要作用，为接下来的学习打下基础。

2.智能空气质量监测仪基础知识讲解（10分钟）

-目标：让学生了解智能空气质量监测仪的基本概念、组成部分和工作原理。

-过程：

-讲解智能空气质量监测仪的定义，包括其主要组成部分，如传感器、微控制器和显示界面。

-使用图表和示意图详细介绍传感器如何检测空气质量参数，以及Arduino如何处理和显示这些数据。

-通过实例讲解，让学生理解智能空气质量监测仪在实际环境监测中的应用。

3.案例分析（20分钟）

-目标：通过具体案例，让学生深入了解智能空气质量监测仪的特性和在实际生活中的应用。

-过程：

-选择几个典型的智能空气质量监测仪案例进行分析，如城市空气质量监测站、家庭用空气质量监测设备等。

-介绍每个案例的背景、技术特点和在社会环保中的意义，展示其多样性和复杂性。

-引导学生思考这些案例对实际生活的影响，以及如何利用这些技术解决空气质量问题。

-小组讨论：让学生分组讨论智能空气质量监测仪的未来发展或可能的改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

-目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

-过程：

-将学生分成若干小组，每组选择一个与智能空气质量监测仪相关的主题进行深入讨论。

-小组内讨论该主题的现状、面临的挑战以及可能的解决方案。

-每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

-目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对智能空气质量监测仪的认识和理解。

-过程：

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战和解决方案。

-其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

-教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

-目标：回顾本节课的主要内容，强调智能空气质量监测仪的重要性和意义。

-过程：

-简要回顾本节课的学习内容，包括智能空气质量监测仪的基本概念、组成部分、工作原理和案例分析。

-强调智能空气质量监测仪在现实生活和学习中的价值，鼓励学生继续探索和应用相关知识。

-布置课后作业：让学生撰写一篇