主题五 活动一《护眼灯的色温与亮度控制》教案-【湘科版2024】《信息科技》六下.docx

课题

护眼灯的色温与亮度控制

单元

第五单元

学科

信息科技

年级

六年级

核心素

养目标

信息意识：通过学习护眼灯的作用，掌握如何选择正确的灯光来保护自己的眼睛。

计算思维：在制作护眼灯模型时，学习使用简单的编程方法来解决问题，像小小工程师一样思考。

数字化学习与创新：通过动手设计和使用技术工具，探索如何让灯光更智能，发挥自己的创造力。

信息社会责任：学习到选择护眼灯时应该注意的标准，为自己和家人的眼健康做好保障。

教学重点

理解并掌握通过调节LED灯的RGB参数（红绿蓝比例）控制色温的原理，以及利用光线传感器实现自动亮度调节的技术方法。

教学难点

编程实现色温与亮度的动态控制逻辑（如计时器与灯光/音乐的协同运行），以及将抽象的色温数值（如4000K）转化为具体的RGB参数调整操作，需结合硬件控制与代码逻辑的深度融合。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

第5.1课护眼灯的色温与亮度控制

光环境与眼睛的生长发育息息相关。若长时间在亮度不足或光线刺眼等不良环境下学习，青少年的视力会受到严重影响。通过技术方法将人工照明控制在一个适宜的范围内，是预防近视的有效方法。

想一想：色温的单位是什么？

色温的单位是开尔文（K）。低色温的光偏暖，呈现出黄色或橘色光；高色温的光偏冷，呈现白色或蓝色光。

思考：同学们，想一想，什么是护眼灯，为什么我们需要它？

护眼灯是一种专为保护眼睛设计的灯具。长时间暴露在不适合的光线下会加速视力疲劳，而护眼灯通过提供稳定的亮度和合适的色温，帮助减轻这种疲劳。

护眼灯在现代生活中扮演着不可或缺的角色，尤其是在校学生和办公人员中。它们不仅仅是简单的光源，还通过技术手段减少眩光、频闪和蓝光对眼睛的影响。

选购护眼灯时，了解国家相关标准是非常必要的。它定了各项技术指标，旨在保证光线质量和安全性。

播放视频《护眼灯的色温》

课程新知导入

完成思考题。

观看教学视频。

帮助学生理解色温。

通过问题导入引发学生思考。

通过视频吸引学生的注意力。

讲授新课

新知讲解：

一、护眼灯的基本功能

了解基本功能

智能护眼灯没有统一的标准，我们可以通过上网收集有关护眼灯的资料，了解它们的基本功能。

实践体验

上网查询三种以上护眼灯的相关资料，记录它们的基本功能。

了解基本功能

通过分析，智能护眼灯应具有以下基本功能：

开关功能

适宜的色温

稳定的亮度

休息提醒

二、了解光线的色温

光线的色温

光线中包含的颜色成分用色温来表示，其单位是“K”。上午8点至10点时段的太阳光色温为4000~5000K。色温4000K左右的光线柔和、不刺眼，在这种色温光线下阅读，眼睛不容易疲劳。

色温与LED灯的RGB模式下的红绿蓝三种颜色存在一定的对应关系，通过改变这三种颜色的参数就能调整灯光的色温

实际体验

设计可调色温护眼灯模型

实验目的：模拟通过调整RGB参数，改变色温，理解调色灯控制原理。

实验设计：通过P、Y、T触摸键,控制LED灯模拟1000K、4000K和8000K色温光。

实验准备：主控板、编程计算机。

实验过程：1、编写程序。

实验过程：2、运行程序，观察不同色温下LED灯的颜色

三、搭建自动调光台灯模型

稳定的光源

阅读时，保持稳定适宜的亮度能减轻阅读疲劳。如果环境光线较亮可以适当降低台灯亮度；如果环境光线较暗，可以适当提高台灯亮度。这样能让阅读光线始终维持在一个相对稳定的强度。

实践体验

搭建自动调光台灯模型

实验目的：体验实现护眼灯自动调节亮度的控制过程。

实验设计：用主控板LED灯模拟台灯，通过光线传感器采集环境光强度，与设定值进行比较，调整LED灯的亮度。

实验准备：主控板、编程计算机。

实验过程：1、编写程序。

实验过程：2、上传并运行程序，采用遮盖的方式模拟改变环境光强度，观察主控板LED灯亮度变化。

练习提升：

说一说，如何调整LED灯的色温。

调整LED灯的色温，核心思路是通过主控板控制不同颜色LED的亮度比例：暖光时增强红光、减弱蓝光，冷光时增强蓝光、减弱红光。需要时可用按钮或编程调节混合比例。

长时间阅读会造成视力疲劳，定时休息有利于视力健康。尝试给护眼台灯增加计时开关功能，开灯45分钟后自动关闭10分钟并播放音乐。

【主程序】

1.当启动时：

-设置LED灯接引脚P0，音乐播放接P1

-定义计时器=0

2.无限循环：

a.如果灯状态=开：

-点亮P0（开灯）

-每过1秒，计时器+1

-如果计时器=2700秒（45分钟）：

→关闭P0（关灯）→播放音乐（P1响10秒）→等待600秒（10分钟）