第4单元第14课《金鸡报晓--光敏传感器和多任务的应用》-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.docxVIP

第4单元第14课《金鸡报晓--光敏传感器和多任务的应用》-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

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、设计思路

本课以《金鸡报晓--光敏传感器和多任务的应用》为主题，结合初中信息技术九年级下册的教材内容，设计了一系列与光敏传感器和多任务处理相关的实践项目。通过项目驱动的方式，引导学生掌握光敏传感器的使用方法，以及如何编写多任务处理程序，提高学生的动手能力和编程思维。教学设计注重理论与实践相结合，培养学生解决实际问题的能力。

二、核心素养目标

1.培养学生的信息意识，使其理解光敏传感器在信息技术领域的应用。

2.提升学生的计算思维，通过编写程序实现多任务处理，增强逻辑推理能力。

3.增强学生的动手实践能力，通过项目实践学会使用光敏传感器，提升创新创造能力。

4.培养学生的团队合作精神，在项目实施过程中学会沟通与协作。

三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入九年级下册之前，已经学习了基础的编程知识和简单的传感器应用。他们掌握了基础的编程语言语法，如变量、循环、条件语句等，并对简单的硬件接口有一定了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对信息技术学科普遍持有较高的兴趣，尤其是编程和硬件应用。他们在学习过程中表现出较强的动手能力和逻辑思维能力。学习风格上，部分学生偏好通过实践操作来学习，而另一部分学生则更倾向于理论学习和独立思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习光敏传感器和多任务应用时，学生可能会遇到以下困难：

-编程逻辑的理解：学生可能难以理解多任务处理的概念和编程逻辑。

-传感器应用的实践：实际操作光敏传感器时，学生可能面临传感器连接、调试和故障排除的挑战。

-团队合作：在项目实施过程中，学生可能遇到沟通不畅、分工不均等问题。

四、教学资源

-软硬件资源：光敏传感器模块、Arduino或类似开源微控制器板、连接线、面包板、电源供应器、LED灯、电阻等。

-课程平台：学校内部教学平台或在线学习平台。

-信息化资源：光敏传感器工作原理相关视频、多任务处理编程教程、示例代码库。

-教学手段：实物演示、分组讨论、编程软件（如ArduinoIDE）、电子文档分享。

五、教学过程

1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：教师通过提问“你们知道清晨的第一缕阳光是如何唤醒大自然的吗？”来引导学生思考光的作用，从而引入光敏传感器的话题。

-回顾旧知：教师简要回顾之前学过的编程基础知识和传感器的基本概念，帮助学生建立新旧知识之间的联系。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：教师详细讲解光敏传感器的工作原理、电路连接方法以及如何读取光敏传感器的数据。

-举例说明：通过展示光敏传感器在不同光照条件下的模拟输出，帮助学生理解光敏传感器如何响应环境变化。

-互动探究：教师引导学生讨论光敏传感器在现实生活中的应用，如自动开关灯、报警系统等，激发学生的思考。

3.实践操作（约40分钟）

-学生活动：学生分组，每组一台Arduino微控制器板和光敏传感器模块，开始组装电路。

-教师指导：教师巡视各组，解答学生在组装过程中遇到的问题，确保电路连接正确。

-编程实践：教师指导学生使用ArduinoIDE编写程序，使LED灯根据光敏传感器的读数自动开关。

-测试与调试：学生测试程序，观察LED灯的工作情况，如有问题，教师帮助学生进行调试。

4.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：学生独立完成以下任务：

-设计一个简单的光敏自动控制系统，如自动控制灯光的亮度。

-编写程序，使LED灯在光线强度低于设定阈值时闪烁，模拟“金鸡报晓”的情景。

-教师指导：教师提供必要的帮助，鼓励学生尝试不同的解决方案。

5.小组合作（约15分钟）

-学生活动：学生分组讨论，设计一个复杂的光敏传感器应用项目，如光敏自动报警系统。

-教师指导：教师引导小组讨论，确保项目设计合理，技术实现可行。

6.展示与评价（约15分钟）

-学生展示：各小组展示他们的光敏传感器应用项目，包括设计思路、实现过程和最终效果。

-教师评价：教师对每个小组的项目进行评价，指出优点和需要改进的地方。

7.总结与拓展（约5分钟）

-总结：教师总结本节课的主要知识点，强调光敏传感器和多任务处理在信息技术中的应用。

-拓展：教师提出一些拓展性问题，鼓励学生在课后进一步探索和学习。

六、教学资源拓展

1.拓展资源：

-光敏传感器的工作原理和不同类型的光敏传感器介绍，如光电二极管、光敏电阻等。

-多任务处理的概念和实现方法，包括中断、定时器等在编程中的应用。

-传感器在智能家居、环境监测等