电子工业版信息科技八年级上册3-1传感器与检测技术 教案.docVIP

信息技术3.1传感器与检测技术 课题 传感器与检测技术 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 八年级 教材 分析 信息技术是一门知识性、技能性与创新性相结合的学科。现阶段，信息技术教育的理念已发生了质的飞跃，从单纯的技能训练上升为全面的信息素养的培养。教材以提高全体学生信息素养、养成学生自主学习意识和能力、培养学生数字化创新精神，从生活中发现问题、明确任务、确立目标、分析任务。在探究过程中逐步找到解决问题的方法。实用的小技巧，适时点拨关键操作。旨在帮助学生掌握信息时代生存与发展必需的基础知识和基础技能，养成信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的核心素养。 教学 目标 1、信息意识：学会传感器如何收集、处理和传输数据，以及如何利用这些信息进行决策和优化。 2、计算思维：学会用算法、数据分析和机器学习等方法来处理传感器收集到的数据。 3、数字化学习与创新：利用在线课程、教程、论坛等资源来学习传感器原理、应用和开发。 4、信息社会责任：在设计、部署和使用传感器时，充分考虑数据安全、隐私保护和社会影响，确保技术的合理、合规应用。 重点 一、认识生活中的传感器 二、体验传感器的数据采集 三、传感器检测功能的应用 难点 掌握传感器与检测技术在生活中的实际应用 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 马宁生日的时候，爸爸送给他一个智能手环作为生日礼物。手环说明书上写着:“智能手环可以实时检测运动量、心率、睡眠质量。还可以使用手机实时查看运动量，检测走路和跑步的效果”。马宁有些好奇，智能手环是如何检测并得到佩戴者的运动状态与心率数据的呢?要解决这个问题，需要先学习物联网感知层的关键技术一一传感器与检测技术。 观看视频了解传感器与检测技术 帮助学生理解传感器与检测技术的含义，打开课堂 讲授新课 一、认识生活中的传感器 1.智能手环中的传感器： (1)传感器是一种检测装置，能检测外界信息，并将信息转化为数字信号或模拟信号输出。智能手环内置了能实现多种功能的若干种传感器，可以采集佩戴者的运动与健康数据。 （2）在智能手环的传感器中，加速度传感器可以判断佩戴者是否在移动，从而达到计步的目的；温度传感器可以通过与佩戴者皮肤的直接接触，测量皮肤的表层温度；光学心率传感器可以实时检测佩戴者的心率；光线传感器可以感知周围光线情况，并通知处理芯片自动调节显示器背光亮度。如图3.1.1所示。 实践探究： 1.传感器的应用在现实生活中随处可见。请查阅相关资料，列举各种传感器的作用，以及它们在生活中的应用场景，并完成表3.1.1 。 2.传感器： (1)在物联网的感知层中，传感器检测技术是核心技术之一。 人体通过感觉器官从外界获取信息。而单靠人体自身的感觉器官研究自然现象及其规律是远远不够的。传感器可以应用于人体无法忍受的温度、高压、辐射等恶劣环境，还可以检测出人体不能感知的微弱磁、离子射线等信息。 (2)传感器的出现和发展，让物体也有了“触觉、味觉和嗅觉”让物体慢慢“活”了起来。可以说，传感器是人类感觉器官的延伸，因此，传感器又称为“电五官”。传感器与人类五大感觉器官及其功能的类比如图3.1.2 所示。 (3)传感器的使用随处可见。自动门利用红外传感器感知人体的红外波烟雾报警器利用气敏传感器测量烟雾浓度；电子秤利用力敏传感器测量物体的重量。 (4)目前传感器已经广泛应用到工业生产、海洋探测、环境保护、医学诊断等各个领域，几乎每一个现代化项目都离不开传感器。尤其在物联网应用中，将传感器连接到设备，并通过网络让设备互连，使人们可以更加全面地了解设备获取的信息，或让设备自动执行某些功能。 知识拓展: 传感器就是一个元件，主要作用就是能够感受力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量或转换为电路的通断。 按照其用途，传感器可分类为：压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器、 24GHz雷达传感器；按照其原理，传感器可分类为：振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。 体验传感器的数据采集 1.传感器的数据采集： (1)在物联网应用中，传感器的作用就是采集各种各样的数据。而不同的传感器采集到的数据也不同。按照采集到的数据的类型，可以把传感器分为数字型传感器和模拟型传感器。 (2)数字型传感器只采集0和1两种状态组成的数据，如按键传感器：模拟型传感器能采集发生连续变化的数据，如能根据环境中光线的不同，采集光线数据的光线传感器。我们使用的智能开发板就集成了一些常见的传感器，如图3.1.3所示。 实践探究： 1.请同学们分析智能开发板上传感器的类型，完成表3.1.2。 2.用传感器采集数据的一般