第14課金雞報(bào)曉——光敏傳感器和多任務(wù)的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間設(shè)計(jì)思路本課以“金雞報(bào)曉——光敏傳感器和多任務(wù)的應(yīng)用”為主題，結(jié)合九年級下冊信息技術(shù)教材內(nèi)容，通過實(shí)際操作引導(dǎo)學(xué)生深入了解光敏傳感器原理和程序設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新思維，同時(shí)提高學(xué)生對信息技術(shù)的應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.信息意識：培養(yǎng)學(xué)生對信息技術(shù)的敏感度和應(yīng)用意識，理解光敏傳感器在信息采集和處理中的作用。

2.計(jì)算思維：通過編程實(shí)踐，鍛煉學(xué)生邏輯思維和問題解決能力，學(xué)會運(yùn)用程序?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)處理。

3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐：激發(fā)學(xué)生利用信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐的興趣，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際情境中解決問題的能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在九年級上學(xué)期已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的編程知識和簡單的傳感器應(yīng)用，對編程語言的基礎(chǔ)語法和結(jié)構(gòu)有一定的了解。同時(shí)，他們對于信息技術(shù)的興趣和學(xué)習(xí)熱情較高，能夠初步理解傳感器的基本原理和功能。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對信息技術(shù)課程普遍表現(xiàn)出濃厚的興趣，尤其是編程和電子制作等實(shí)踐性強(qiáng)的內(nèi)容。他們的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠快速掌握新知識，但在編程邏輯和問題解決方面可能存在差異。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好動手實(shí)踐，而另一部分學(xué)生則更傾向于理論學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)光敏傳感器和多任務(wù)應(yīng)用時(shí)，學(xué)生可能會遇到以下困難：一是理解傳感器工作原理的難度，二是編程邏輯的復(fù)雜性，三是多任務(wù)處理中的同步問題。此外，學(xué)生可能對編程過程中的調(diào)試和錯(cuò)誤處理感到困惑，需要教師提供有效的指導(dǎo)和幫助。教學(xué)方法與策略1.采用講授與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方法，講解光敏傳感器的工作原理和編程技巧。

2.通過小組合作完成項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中理解多任務(wù)處理。

3.使用編程軟件和實(shí)物傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過動手實(shí)踐加深理解。

4.引入角色扮演，讓學(xué)生扮演程序員和系統(tǒng)分析員，增強(qiáng)課堂互動和參與感。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)過程設(shè)計(jì)：

導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.播放視頻：《金雞報(bào)曉》的故事，激發(fā)學(xué)生對自然現(xiàn)象的好奇心。

2.提出問題：視頻中的金雞是如何報(bào)曉的？它使用了什么方法？

3.學(xué)生討論，教師引導(dǎo)學(xué)生思考光與聲的關(guān)系。

講授新課（15分鐘）

1.介紹光敏傳感器的原理和功能。

2.講解光敏傳感器的應(yīng)用場景和特點(diǎn)。

3.介紹編程基礎(chǔ)知識，如變量、條件語句、循環(huán)語句等。

4.通過實(shí)際案例展示光敏傳感器在多任務(wù)中的應(yīng)用。

鞏固練習(xí)（15分鐘）

1.學(xué)生分組，每組獲得一個(gè)光敏傳感器和配套的編程設(shè)備。

2.教師給出任務(wù)：編寫程序，使傳感器在光線變化時(shí)控制LED燈亮滅。

3.學(xué)生動手實(shí)踐，教師巡回指導(dǎo)。

課堂提問（10分鐘）

1.提問：光敏傳感器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？

2.學(xué)生討論，教師總結(jié)。

師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.教師提出問題：如何使LED燈在不同光線條件下以不同亮度閃爍？

2.學(xué)生分組討論，教師提供提示和指導(dǎo)。

3.學(xué)生展示作品，教師點(diǎn)評并給出改進(jìn)建議。

拓展練習(xí)（5分鐘）

1.教師提出問題：如何使用多個(gè)光敏傳感器實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制？

2.學(xué)生討論，教師引導(dǎo)學(xué)生思考并嘗試設(shè)計(jì)方案。

1.教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)光敏傳感器和多任務(wù)應(yīng)用的重要性。

2.學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得，教師給予肯定和鼓勵。

教學(xué)時(shí)長總計(jì)：45分鐘知識點(diǎn)梳理1.光敏傳感器的工作原理：

-光敏傳感器的基本結(jié)構(gòu)：光敏元件、放大電路、輸出接口。

-光敏元件的類型：光電二極管、光敏電阻、光敏晶體管。

-光敏傳感器的工作原理：光敏元件將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

2.光敏傳感器的應(yīng)用場景：

-自動照明：根據(jù)環(huán)境光線變化自動調(diào)節(jié)照明設(shè)備。

-自動開關(guān)：光線不足時(shí)自動打開，光線充足時(shí)自動關(guān)閉。

-光線檢測：監(jiān)測光線強(qiáng)度，用于環(huán)境監(jiān)測和自動化控制。

3.光敏傳感器的特點(diǎn)：

-靈敏度高：能夠檢測微弱的光線變化。

-響應(yīng)速度快：光信號到電信號的轉(zhuǎn)換速度快。

-穩(wěn)定性好：長期使用后性能變化小。

4.編程基礎(chǔ)知識：

-變量：用于存儲和操作數(shù)據(jù)的容器。

-條件語句：根據(jù)條件判斷執(zhí)行不同代碼段。

-循環(huán)語句：重復(fù)執(zhí)行一段代碼直到滿足特定條件。

-函數(shù)：將代碼封裝成可重用的模塊。

5.多任務(wù)處理：

-什么是多任務(wù)處理：在同一時(shí)間內(nèi)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。

-任務(wù)調(diào)度：合理分配資源，確保每個(gè)任務(wù)都能得到及時(shí)處理。

-同步機(jī)制：協(xié)調(diào)多個(gè)任務(wù)之間的執(zhí)行順序。

6.光敏傳感器在多任務(wù)中的應(yīng)用實(shí)例：

-自動照明系統(tǒng)：根據(jù)環(huán)境光線變化控制照明設(shè)備。

-智能開關(guān)：光線不足時(shí)自動打開，光線充足時(shí)自動關(guān)閉。

-智能門禁：檢測光線變化，實(shí)現(xiàn)自動開門。

7.編程實(shí)踐：

-編寫程序控制LED燈的亮滅。

-編寫程序?qū)崿F(xiàn)LED燈在不同光線條件下的閃爍。

-編寫程序使用多個(gè)光敏傳感器實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制。

8.傳感器與編程的結(jié)合：

-如何將光敏傳感器與編程相結(jié)合實(shí)現(xiàn)特定功能。

-編程時(shí)需要注意的問題，如傳感器信號處理、編程邏輯等。

9.實(shí)驗(yàn)與調(diào)試：

-實(shí)驗(yàn)步驟：搭建實(shí)驗(yàn)電路，編寫程序，連接傳感器，調(diào)試程序。

-調(diào)試方法：觀察傳感器輸出，分析程序邏輯，調(diào)整程序參數(shù)。

10.教學(xué)總結(jié)：

-總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識，強(qiáng)調(diào)光敏傳感器和多任務(wù)應(yīng)用的重要性。

-鼓勵學(xué)生在實(shí)際生活中運(yùn)用所學(xué)知識，提高實(shí)踐能力。課堂1.課堂評價(jià)：

（1）提問評價(jià)：

-在課堂講解過程中，通過提問來檢驗(yàn)學(xué)生對知識的理解和掌握程度。

-提出與光敏傳感器和多任務(wù)應(yīng)用相關(guān)的問題，如傳感器的工作原理、編程邏輯等。

-觀察學(xué)生回答問題的準(zhǔn)確性和邏輯性，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，強(qiáng)化重點(diǎn)知識。

（2）觀察評價(jià)：

-觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作是否規(guī)范，是否能正確使用編程工具。

-觀察學(xué)生在討論和合作中的表現(xiàn)，如是否能積極參與、提出建設(shè)性意見等。

-通過觀察，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和團(tuán)隊(duì)合作能力。

（3）測試評價(jià)：

-設(shè)計(jì)隨堂測試題，檢驗(yàn)學(xué)生對光敏傳感器和多任務(wù)應(yīng)用的理解程度。

-測試題包括選擇題、填空題和編程題，全面考察學(xué)生的知識掌握情況。

-根據(jù)測試結(jié)果，調(diào)整教學(xué)策略，確保學(xué)生能夠掌握關(guān)鍵知識點(diǎn)。

2.教學(xué)反饋：

（1）及時(shí)反饋：

-在課堂教學(xué)中，及時(shí)給予學(xué)生反饋，表揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)，指出不足。

-針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和編程過程中遇到的問題，給予具體的指導(dǎo)和幫助。

（2）鼓勵學(xué)生：

-鼓勵學(xué)生積極參與課堂活動，培養(yǎng)學(xué)生的自信心和團(tuán)隊(duì)精神。

-對于學(xué)生的進(jìn)步和努力，給予充分的肯定和鼓勵。

（3）個(gè)別輔導(dǎo)：

-對于學(xué)習(xí)困難的學(xué)生，進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，幫助他們克服學(xué)習(xí)障礙。

-通過個(gè)別輔導(dǎo)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，調(diào)整教學(xué)策略。

3.教學(xué)反思：

（1）教學(xué)效果評估：

-定期對教學(xué)效果進(jìn)行評估，分析課堂評價(jià)和作業(yè)評價(jià)的結(jié)果。

-根據(jù)評估結(jié)果，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，提高教學(xué)效果。

（2）教學(xué)改進(jìn)：

-結(jié)合教學(xué)反思，總結(jié)教學(xué)過程中的成功經(jīng)驗(yàn)和不足之處。

-針對不足之處，制定改進(jìn)措施，提升教學(xué)質(zhì)量。

（3）持續(xù)關(guān)注：

-持續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，了解他們在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)。

-根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提高學(xué)生的綜合能力。內(nèi)容邏輯關(guān)系①光敏傳感器原理

-光敏元件類型：光電二極管、光敏電阻、光敏晶體管。

-工作原理：光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

-應(yīng)用場景：自動照明、自動開關(guān)、光線檢測。

②編程基礎(chǔ)知識

-變量：存儲和操作數(shù)據(jù)的容器。

-條件語句：根據(jù)條件判斷執(zhí)行不同代碼段。

-循環(huán)語句：重復(fù)執(zhí)行代碼直到滿足條件。

-函數(shù)：封裝可重用代碼的模塊。

③多任務(wù)處理

-多任務(wù)定義：同一時(shí)間內(nèi)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。

-任務(wù)調(diào)度：資源分配，確保任務(wù)執(zhí)行。

-同步機(jī)制：協(xié)調(diào)任務(wù)執(zhí)行順序。

④光敏傳感器在多任務(wù)中的應(yīng)用

-自動照明系統(tǒng)：環(huán)境光線變化控制照明。

-智能開關(guān)：光線不足自動打開，充足自動關(guān)閉。

-智能門禁：光線變化實(shí)現(xiàn)自動開門。

⑤編程實(shí)踐

-控制