2.3模拟图书阅览室环境监测系统（教学设计）2024-2025学年第七册信息技术电子工业版.docxVIP

2.3模拟图书阅览室环境监测系统（教学设计）2024-2025学年第七册信息技术电子工业版

主备人

备课成员

教学内容

教材章节：信息技术电子工业版第七册第2.3节

内容：模拟图书阅览室环境监测系统。本节课将学习如何利用传感器技术监测阅览室环境，包括温度、湿度、光照等，并通过编程实现对数据的采集、处理和显示。通过实际操作，学生将掌握传感器的基本原理和编程方法，提高动手能力和创新思维。

核心素养目标

培养学生信息意识，使学生能够识别、评估和利用信息技术解决实际问题。增强学生的计算思维，通过编程实践，提升逻辑推理和问题解决能力。同时，培养学生创新精神和实践能力，通过设计环境监测系统，激发学生的创造力和技术应用能力。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，应已具备基础的计算机操作知识和简单的编程概念，如变量、循环、条件语句等。此外，学生可能对传感器的基本原理有所了解，但具体到环境监测系统的应用和编程实现，可能缺乏实践经验。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对信息技术课程通常具有浓厚的兴趣，尤其是在动手实践和解决问题方面。学生的编程能力可能参差不齐，部分学生可能已经具备一定的编程基础，而其他学生可能需要更多的指导和帮助。学习风格上，学生可能以视觉和动手操作为主，通过实际操作来理解和掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解和应用传感器数据时可能会遇到困难，特别是在编程逻辑和数据处理方面。此外，对于编程初学者来说，编写程序以实现环境监测系统的功能可能是一个挑战。学生可能难以将理论知识与实际应用相结合，需要教师提供有效的指导和支持。此外，学生在团队协作和项目实施过程中也可能遇到沟通和协调的难题。

学具准备

Xxx

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：通过讲解传感器原理和编程基础知识，为学生奠定理解环境监测系统的理论基础。

2.实验法：引导学生进行实际操作，通过搭建和编程环境监测系统，提高学生的实践能力。

3.讨论法：组织学生分组讨论，分享各自的设计思路和遇到的问题，培养团队合作和沟通能力。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示环境监测系统的设计思路和实现步骤，帮助学生直观理解。

2.教学软件：使用编程软件进行实时操作演示，让学生跟随操作步骤学习编程技巧。

3.传感器设备：实际连接传感器，让学生亲身体验数据采集过程，增强学习体验。

教学流程

1.导入新课

详细内容：

-利用图片或视频展示图书馆阅览室的环境，引导学生思考如何监测和维护这样的环境。

-提问：“你们认为图书馆阅览室需要监测哪些环境因素？为什么？”

-引出本节课的主题：“模拟图书阅览室环境监测系统”，并简要介绍课程目标和内容。

2.新课讲授

1.传感器原理介绍（用时10分钟）

-讲解温度、湿度、光照等传感器的类型和工作原理。

-通过实物展示或动画演示，让学生直观理解传感器的工作方式。

-举例说明传感器在环境监测中的应用。

2.编程基础知识回顾（用时10分钟）

-回顾变量、循环、条件语句等编程基础知识。

-结合具体案例，演示如何在编程中应用这些知识。

3.环境监测系统设计思路讲解（用时10分钟）

-分析环境监测系统的需求，包括数据采集、处理和显示。

-介绍系统设计的基本框架，包括硬件选择、软件编程和系统集成。

3.实践活动

1.分组讨论（用时15分钟）

-将学生分成小组，每组分配一个环境监测任务。

-每组讨论并设计一个简单的环境监测系统，包括传感器选择、数据采集和处理方法。

2.编程实践（用时15分钟）

-学生根据讨论结果，使用编程软件编写环境监测系统的程序。

-教师提供必要的指导和帮助，确保学生能够顺利完成编程任务。

3.系统测试与调试（用时10分钟）

-学生将编写好的程序上传到硬件设备上，进行系统测试。

-教师引导学生分析测试结果，找出并解决可能出现的问题。

4.学生小组讨论

1.传感器选择与安装（举例回答）

-小组1：我们选择了温湿度传感器来监测阅览室的温度和湿度。

-小组2：我们认为光照传感器对于调节阅览室的照明非常重要。

2.数据处理方法（举例回答）

-小组3：我们计划使用平均值来处理温度和湿度数据。

-小组4：我们将使用阈值判断法来检测光照强度是否超过预设范围。

3.系统集成与优化（举例回答）

-小组5：我们将使用Arduino作为主控单元，因为它易于编程和扩展。

-小组6：我们计划通过手机APP来显示监测数据，方便用户查看。

5.总结回顾

内容：

-回顾本节课所学内容，强调环境监测系统的设计思路和编程方法。