(教學(xué)設(shè)計(jì))第5章 傳感器 章末綜合提升2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊(cè)(教科版2019)

(教學(xué)設(shè)計(jì))第5章傳感器章末綜合提升2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊(cè)(教科版2019)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自于2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊(cè)（教科版2019）的第5章“傳感器”章末綜合提升部分。本節(jié)課主要內(nèi)容包括：

1.傳感器的定義和作用：了解傳感器的概念、工作原理和分類，以及傳感器在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用。

2.常見傳感器的原理和特點(diǎn)：學(xué)習(xí)光電傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等常見傳感器的工作原理和主要特點(diǎn)。

3.傳感器的應(yīng)用實(shí)例：分析電梯ic卡、自動(dòng)售票機(jī)等實(shí)際應(yīng)用案例，了解傳感器在這些設(shè)備中的具體運(yùn)用。

4.傳感器電路設(shè)計(jì)：學(xué)習(xí)如何根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的傳感器電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定物理量的檢測(cè)和控制。

5.傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：了解傳感器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和未來(lái)趨勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科技素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)分析主要包括以下幾個(gè)方面：

1.科學(xué)探究能力：通過(guò)學(xué)習(xí)傳感器的工作原理和應(yīng)用實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等科學(xué)探究能力。

2.物理觀念：幫助學(xué)生建立關(guān)于傳感器的物理觀念，理解傳感器在物理測(cè)量和自動(dòng)化控制中的重要作用，以及傳感器與物理量的關(guān)系。

3.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法，如邏輯推理、批判性思維、模型建構(gòu)等，分析和解決傳感器相關(guān)問(wèn)題。

4.技術(shù)運(yùn)用：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用傳感器技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的傳感器電路，了解傳感器在日常生活和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

5.創(chuàng)新與實(shí)踐：激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，為將來(lái)的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展打下基礎(chǔ)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）傳感器的定義、分類及作用：理解傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的裝置，掌握不同類型傳感器（如光電傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等）的工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

（2）傳感器在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用：了解傳感器在智能手機(jī)、自動(dòng)售貨機(jī)、智能家居等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到傳感器技術(shù)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的重要性。

（3）傳感器電路設(shè)計(jì)：學(xué)習(xí)如何根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的傳感器電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定物理量的檢測(cè)和控制。

（4）傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：關(guān)注傳感器技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科技素養(yǎng)。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）傳感器的工作原理：理解各種傳感器將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的具體原理，如光電傳感器的光電效應(yīng)、壓力傳感器的彈性變形等。

（2）傳感器電路設(shè)計(jì)：掌握傳感器與電路的連接方式、信號(hào)處理方法等，學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)合適的傳感器電路。

（3）傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的調(diào)試與優(yōu)化：了解傳感器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，學(xué)會(huì)通過(guò)調(diào)試和優(yōu)化傳感器參數(shù)來(lái)提高測(cè)量精度和穩(wěn)定性。

（4）傳感器技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展：緊跟科技發(fā)展趨勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用傳感器技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。四、教學(xué)資源軟硬件資源：

1.傳感器實(shí)驗(yàn)套件

2.多功能傳感器測(cè)試儀

3.電腦及投影儀

4.實(shí)驗(yàn)室桌椅

5.測(cè)量工具（如尺子、鉗子等）

課程平臺(tái)：

1.校園學(xué)習(xí)平臺(tái)

2.物理教學(xué)資源庫(kù)

信息化資源：

1.傳感器相關(guān)教學(xué)視頻

2.傳感器技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)新聞

3.在線物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件

4.傳感器應(yīng)用案例PPT

教學(xué)手段：

1.講授法：講解傳感器的基本原理、分類和應(yīng)用領(lǐng)域。

2.實(shí)驗(yàn)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行傳感器實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)踐操作能力。

3.案例分析法：分析實(shí)際應(yīng)用案例，幫助學(xué)生理解傳感器在生活中的重要作用。

4.小組討論法：分組討論傳感器電路設(shè)計(jì)、應(yīng)用等問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)。

5.提問(wèn)法：引導(dǎo)學(xué)生積極思考，提高課堂互動(dòng)性。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)傳感器的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道傳感器是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于傳感器的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受傳感器在生活中的應(yīng)用。

簡(jiǎn)短介紹傳感器的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.傳感器基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解傳感器的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解傳感器的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹傳感器的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.傳感器案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解傳感器特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的傳感器案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解傳感器的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用傳感器解決實(shí)際問(wèn)題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論傳感器的未來(lái)發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與傳感器相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)傳感器的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括傳感器的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)傳感器在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用傳感器。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于傳感器的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）傳感器技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用：介紹傳感器在生產(chǎn)線上的應(yīng)用，如質(zhì)量檢測(cè)、溫度控制等。

（2）傳感器在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用：探討傳感器在交通流量監(jiān)測(cè)、車輛檢測(cè)等方面的應(yīng)用。

（3）傳感器在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用：分析傳感器在血壓計(jì)、心電圖機(jī)等醫(yī)療設(shè)備中的作用。

（4）傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用：介紹傳感器在空氣質(zhì)量、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

（5）傳感器在智能手機(jī)中的應(yīng)用：探討傳感器在加速度計(jì)、光線傳感器等智能手機(jī)中的功能。

2.拓展建議：

（1）讓學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際，尋找身邊的傳感器實(shí)例，并記錄下來(lái)，下節(jié)課分享。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，了解傳感器技術(shù)在最新科技產(chǎn)品中的應(yīng)用。

（3）建議學(xué)生閱讀關(guān)于傳感器技術(shù)的科普文章或研究報(bào)告，以加深對(duì)傳感器領(lǐng)域的了解。

（4）組織學(xué)生參觀工廠或科研機(jī)構(gòu)，實(shí)地了解傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

（5）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行傳感器制作實(shí)驗(yàn)，如制作簡(jiǎn)單的溫度傳感器，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。七、反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向：將傳感器制作與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中掌握傳感器原理。

2.案例教學(xué)：選取貼近生活、具有代表性的傳感器應(yīng)用案例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際應(yīng)用能力。

3.小組討論：鼓勵(lì)學(xué)生分組討論，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提升解決問(wèn)題的能力。

（二）存在主要問(wèn)題

1.教學(xué)管理：課堂時(shí)間安排不夠合理，部分環(huán)節(jié)耗時(shí)過(guò)多，影響課程進(jìn)度。

2.教學(xué)方法：對(duì)于部分復(fù)雜傳感器原理的講解，學(xué)生理解困難，需改進(jìn)教學(xué)方法。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)：課后作業(yè)和評(píng)價(jià)體系有待完善，以更好地鞏固學(xué)習(xí)成果。

（三）改進(jìn)措施

1.調(diào)整教學(xué)計(jì)劃：合理安排課堂時(shí)間，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都能順利進(jìn)行，提高教學(xué)效率。

2.多元化教學(xué)方法：針對(duì)不同難度的教學(xué)內(nèi)容，采用生動(dòng)形象的教學(xué)手段，如動(dòng)畫、模型等，降低學(xué)習(xí)難度。

3.優(yōu)化評(píng)價(jià)體系：完善課后作業(yè)布置和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)注學(xué)生的知識(shí)掌握和實(shí)際應(yīng)用能力。

4.加強(qiáng)校企合作：與企業(yè)合作，提供實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生深入了解傳感器在實(shí)際工作中的應(yīng)用。

5.持續(xù)改進(jìn)：定期收集學(xué)生反饋，不斷調(diào)整教學(xué)方法和內(nèi)容，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。八、板書設(shè)計(jì)（1）傳感器的基本概念：傳感器、轉(zhuǎn)換、信息采集

（2）傳感器分類：物理量傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器

（3）傳感器應(yīng)用：智能手機(jī)、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)

2.簡(jiǎn)潔明了

（1）傳感器工作原理：光電效應(yīng)、壓電效應(yīng)、熱電效應(yīng)

（2）傳感器電路設(shè)計(jì)：信號(hào)采集、信號(hào)處理、信號(hào)輸出

（3）傳感器發(fā)展趨勢(shì)：物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)

3.藝術(shù)性和趣味性

（1）圖文結(jié)合：傳感器實(shí)物圖片、工作原理示意圖

（2）色彩搭配：突出重點(diǎn)，增加視覺(jué)沖擊力

（3）互動(dòng)環(huán)節(jié)：學(xué)生上臺(tái)展示傳感器應(yīng)用實(shí)例，增加趣味性課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)1.課堂小結(jié)

（1）回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)傳感器的重要性和在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

（2）總結(jié)傳感器的基本概念、分類、工作原理和電路設(shè)計(jì)。

（3）強(qiáng)調(diào)傳感器在工業(yè)自動(dòng)化、智能交通、醫(yī)療設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)