物联网传感技术（教学设计）

第2单元物联网数据采集物联网传感技术——微项目1探索传感器的原理及应用一、项目分析物联网是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的各种类型的传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器按一定的频率，周期性的采集环境信息，不断更新数据。本项目的主题是《探究物联网传感技术》，共分为两个子项目：微项目1是《探索传感器的原理及应用》，微项目2是《探究传感器采集数据的过程》。本节课主要完成微项目1的目标任务：认识生活中的传感器、探究传感器的工作原理、探索传感器的生活应用及利用传感技术尝试解决生活中的实际问题。二、学情分析学生前几节课已经学习过物联网，对物联网已经有一定的了解。另外，八年级学生本学期已经开始学习物理课程，对生活中常见的物理现象有了初步了解，在此基础上学习传感器的原理难度有所降低。然而，学生的基础不同，认知水平也有差异，因此，在项目学习过程中，老师重点关注后进生。三、教学目标 1.能选用恰当的方式高效的了解传感器概念、种类及在物联网中的作用，增强学生信息意识。 2.通过实验观察、分析、探究传感器的工作原理并画出原理图，提高学生计算思维。3.关注物理世界与数字世界的关联，提升学生科学的数字素养。 4.通过了解传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣和探索欲望。5.通过创造性的解决生活中实际问题，培养团队合作和勇于创新的精神。八年级上册-1-物联网传感技术四、教学重难点1、教学重点：

（1）了解传感器概念、种类及在物联网中的作用。（2）理解传感器的工作原理。（3）了解传感器在现实生活中的应用。2、教学难点：

（1）理解传感器的工作原理并画出原理图。（2）利用传感技术创造性的解决生活中实际问题。五、教学方法自主探究法，实验法，小组合作法。六、教学资源UMU平台、微课、温度传感器，导学案、课件、图片等。七、教学课时：1课时八、教学过程教学

环节教师活动学生活动设计意图情

景

导

入老师：播放《智能家居》视频片断。提问：你们看到了什么样的生活场景？学生：（感应灯、智能花盆、燃气报警器）老师：小AI同学！打开灯、调节灯光。师问：这些对我们生活有何影响？它们是如何具体实现的呢？学生：思考、讨论、回答---传感器。老师：什么是传感器呢？它的工作原理是什么呢？今天我们一起来探究。导入新课。1、学生每4人组成一个小组，交流讨论并回答老师的问题。2、观看视频和现

象，认真思考智能设备的实现原理。将科技与生活相联系，激发学生对传感器学习兴趣和探索欲望。八年级上册-2-第2单元物联网数据采集教学

环节教师活动学生活动设计意图新

知

探

究活动1：认识生活中的传感器1.明确任务：

（1）什么是传感器？（2）传感器的类型有哪些？2.建议：自主探究完成，可自主选用UMU平台资源、导学案、微课视频、网络等方式。3.学生分享感受。4.老师小结。为了让学生更容易理解传感器的作用，展示传感器与人的感官对比图。活动2：探究传感器的工作原理1.明确任务：

（1）传感器的工作原理是什么？（2）画出简易传感器原理图。2.建议：小组合作、实验探究完成。小组长负责分工，在亲自体验温度传感器后，根据自己的理解，画出传感器的原理图。3.老师个别辅导。4.找学生分享传感器的工作原理。5．老师评价小结。1.学生自主探究，通过平台资源、导学案、网络等工具了解传感器的概念及类型。2.小组合作、交流讨论、实验探究传感器的工作原理。生活当中解决问题的方式有多种，可以选用自己擅长和有效的方式去解决，提高学生的信息意识。理解传感器的原理，关注物理世界与数字世的关联，提升科学的数字素养。把抽象的概念图形化显示，提高计算思维。八年级上册-3-物联网传感技术教学

环节教师活动学生活动设计意图拓

展

提

升活动3：探索传感器的生活应用

1.明确任务：

在日常生活中，你知道运用传感器的 设备还有哪些？这些传感器的特性是 什么？2.建议：小组讨论，共同完成UMU平台 里的测试。3.温馨提示：家用电器中常用的传感器有：压力传感器、温度传感器、气敏传感器、光传感器、超声波传感器、红外线传感器等。4.老师展评完成情况。拓展提升：利用传感器解决生活实际问题1.问题描述：生活当中，楼梯声控灯使用很普遍，给生活带来了很大方便。普通的声控灯内有光敏传感器和声音传感器，当环境光线足够强时，光敏管控制电路，使开关处于断开（关）状态；当环境光线不够强时，光敏管不再发挥作用，此时，声敏管开始工作，当外界有足够强的声音（如拍掌），使开关导通（开）状态，灯就亮了。灯亮后，延时关闭电路工作，一定时间之后电路关闭，此时灯熄灭。然而，传统声控灯是有缺陷的，如：让灯亮要有足够大的声音会扰民，不法分子轻手轻脚经过时，灯不亮，有安全隐患。那么如何改进楼梯感应灯？提出改进方案。1.建议：小组合作，在UMU平台里完成。2.温馨提示：可以从传感器入手。3.老师展示方案并开放式评价。学生交流讨论，联系生活实际，完成活动测试。小组合作，结合传感器的类型不同获取信息的形式不同的特点，解决生活中的实际问题。理论联系实际，让学生明白科学来源于生活并应用于生

活，为生活而服务。通过创造性的解决生活中实际问

题，培养团队合作和勇于创新的精神。八年级上册-4-第2单元物联网数据采集教学

环节教师活动学生活动设计意图课堂

总结1.学生分享本节课的收获。2.老师补充总结。3.提醒学生下节课将深入学习微项目2《探究传感器采集数据的过程》，要求学生提前搜集素材，做好准备。分享收获，发现不足。巩固提炼，为下节课做准备。九、