中小学教育资源及组卷应用平台 温湿度传感器 教学设计 课题 温湿度传感器 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级 教材分析 本课《温湿度传感器》是江西科学技术-出卷网-信息科技八年级上册第二单元《生活中的万物互联》的关键内容，旨在通过介绍温湿度传感器的工作原理、串口通信的可视化显示以及通过程序获取环境温湿度的方法，引导学生深入理解物联网技术中的传感器应用。本课内容实用性强，有助于学生掌握物联网技术的基础知识，为后续的创新实践打下基础。 学习目标 信息意识：学生将深入理解温湿度传感器在物联网技术中的重要性，认识到传感器在环境监测、智能家居等领域的应用价值，提升对传感器技术信息的敏感度和关注度。计算思维：学生将掌握温湿度传感器的工作原理，理解传感器如何将环境参数转换为电信号进行传输和处理。同时，学生将学习串口通信原理，理解数据在传感器与计算机之间的传输过程，培养逻辑思维和问题解决能力。数字化学习与创新：学生将学会利用编程工具和资源，通过编写代码实现温湿度传感器的数据采集和可视化显示。通过动手实践，学生将提升数字化学习和创新能力，能够灵活运用所学知识解决实际问题，为物联网项目的创新设计提供技术支持。信息社会责任：学生将认识到在使用温湿度传感器等物联网技术时，需要遵守相关的法律法规和道德规范，尊重他人的隐私和权益。同时，学生将学会在数据处理和传输过程中保护数据安全，确保物联网技术的合法、安全、可靠应用。 重点 通过学习,了解温湿度传感器的工作原理及使用；认识串口打印的可视化显示。 难点 掌握通过程序使传感器获取环境温湿度的方法。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 通过多媒体展示不同环境下的温湿度图片或视频，如沙漠、雨林、家庭等，引导学生观察并思考不同环境下的温湿度差异。提问：“你们知道这些环境下的温湿度是如何被测量出来的吗？”引发学生好奇心和探究欲。引出课题：“今天我们将学习一种能够测量环境温湿度的重要工具———温湿度传感器。” 观看图片或视频，感受不同环境下的温湿度差异。思考并回答教师的问题，积极参与讨论。明确本节课的学习目标。 创设情境，激发学生的学习兴趣。引导学生思考，明确学习方向。 讲授新课 环节一：温湿度传感器的工作原理引入概念：首先，通过展示不同类型的温湿度传感器实物或图片，介绍温湿度传感器在日常生活中的应用场景，如智能家居、气象站等。解释温湿度对于人们生活的影响，激发学生兴趣。理论讲解：详细解析温湿度传感器的内部构造及其工作原理。例如，可以使用DHT11作为例子，说明其是如何利用电阻变化来测量温度和湿度的。强调关键部件的作用，比如感湿元件如何随环境湿度的变化而改变阻值。3. 互动环节：组织一次小组讨论，让学生探讨如果他们自己设计一个简单的温湿度监测系统会考虑哪些因素？鼓励学生们提出自己的想法，并分享给全班同学。知识点内容扩充：在此过程中，不仅限于技术层面的知识传递，还应融入物理基础，比如热力学基本定律以及物质与环境之间的能量交换方式。此外，还可以简要介绍一些常见的温湿度单位转换方法，帮助学生建立更全面的理解框架。环节二：认识串口打印与可视化显示1. 演示实验：事先准备一套完整的硬件设备（如Arduino板加上DHT11传感器），现场连接并运行一个简单程序，实时显示当前教室内的温湿度数据到电脑屏幕上。2. 代码解读：向学生展示用于读取传感器数据并向计算机发送信息的基本代码片段。逐行解释每部分代码的功能，特别是关于串行通信的部分。3. 实践操作：指导学生尝试修改代码中的某些参数，观察输出结果的变化。例如调整刷新频率或者改变数据显示格式等。知识点内容扩充：深入探讨串行通信协 ... ...
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