義務(wù)教育版（2024）八年級(jí)全一冊信息科技第2課傳感之古今未來教案

八年級(jí)信息科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)課題第2課傳感之古今未來核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識(shí)：通過實(shí)例感受萬物互聯(lián)的場景，知道物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的異同，認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)的普及對(duì)學(xué)習(xí)和生活的影響。信息社會(huì)責(zé)任：了解身邊的物聯(lián)設(shè)備及其對(duì)塑造網(wǎng)絡(luò)虛擬身份的作用，有意識(shí)地保護(hù)個(gè)人隱私，進(jìn)行安全防護(hù)。教學(xué)重點(diǎn)了解傳感器的由來及發(fā)展趨勢，感受信息科技給生活帶來的益處。教學(xué)難點(diǎn)了解傳感器的基本工作原理，認(rèn)識(shí)傳感器的作用。教學(xué)方法講解，演示法學(xué)習(xí)方法探索，討論教學(xué)用具計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)，智能水杯教學(xué)過程感知在物聯(lián)網(wǎng)中起著決定性的作用。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的感覺器官（圖2.1），就如同人的眼、耳、口、鼻、舌等，用于獲取目標(biāo)對(duì)象的各種數(shù)據(jù)。2.1傳感器的起源人類文明進(jìn)步的重要標(biāo)志是制造和使用工具。傳感器其實(shí)由來已久，我國古代的偉大發(fā)明指南針、沙漏等都可以視為最古老的傳感器，因?yàn)樗鼈兙哂幸欢ǖ母兄芰Α５糯鷤鞲衅魍ǔ；诤唵蔚奈锢碓?，依賴人們?duì)周圍環(huán)境的長期觀察和經(jīng)驗(yàn)積累而設(shè)計(jì)，精度相對(duì)較低。1.什么是傳感器？傳感器是如何工作的？傳感器是一種能將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置學(xué)習(xí)活動(dòng)1上網(wǎng)查找材料，說一說古代還有哪些傳感器。它們分別實(shí)現(xiàn)了什么感知功能？它們的輸入和輸出分別是什么？古代中國在這一領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出。指南針在古代叫作司南，利用地球的磁場來確定方向。圭表是古代測量日影長度以定方向、節(jié)氣和時(shí)刻的天文儀器。日晷是古代利用日影測得時(shí)刻的一種計(jì)時(shí)儀器，由指針和圓盤組成，其原理就是利用太陽投射的影子來測定并劃分時(shí)刻。沙漏是古代通過控制沙粒掉落的速度來測量時(shí)間的裝置。水鐘是古代利用水的流動(dòng)來測量時(shí)間的計(jì)時(shí)裝置。這些發(fā)明不僅展示了中國古代人民的智慧，還推動(dòng)了傳感技術(shù)的演進(jìn)。2認(rèn)識(shí)傳感器傳感器是一種能將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，以滿足數(shù)據(jù)的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。例如，聲音傳感器將聲波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)機(jī)械擴(kuò)展了人類的體力，計(jì)算機(jī)擴(kuò)展了人類的智力，無處不在的傳感器則擴(kuò)展了人類的感知能力。常見的傳感器有溫度傳感器、土壤濕度傳感器、加速度傳感器、光敏傳感器、聲音傳感器、圖像傳感器、紅外傳感器、氣壓傳感器等，它們廣泛應(yīng)用于生活中的各類設(shè)備。同一種傳感器可以應(yīng)用在不同領(lǐng)域。例如，溫度傳感器既可用于工業(yè)領(lǐng)域監(jiān)控溫度，也可應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域監(jiān)測病人的體溫。實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能，可以使用不同種類的傳感器。例如，測量無人機(jī)飛行高度，既可以使用氣壓傳感器，也可以使用超聲波傳感器，還可以使用紅外傳感器。學(xué)習(xí)活動(dòng)21.洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等常見的家用電器中是否有傳感器？如果有感器，這些傳感器有哪些功能和作用？物聯(lián)應(yīng)用傳感器名稱功能和作用自動(dòng)路燈光敏傳感器檢測環(huán)境亮度冰箱溫度傳感器檢測溫度自動(dòng)加濕器濕度傳感器檢測環(huán)境濕度電子秤稱重傳感器測量重量平衡車加速度傳感器檢測車體加速度變化2.“祝融號(hào)”火星探測車可能安裝了哪些傳感器？分別有什么作用？?火星車?yán)走_(dá)?：用于探測火星表面的地形和結(jié)構(gòu)。?磁場探測儀?：用于測量火星表面的磁場分布，有助于了解火星的地質(zhì)構(gòu)造和地球物理特性。?成分探測儀?：分析火星表面的化學(xué)成分，了解火星表面的礦物組成和可能的資源分布。?氣象測量儀?：監(jiān)測火星的大氣條件，包括溫度、氣壓、風(fēng)速和風(fēng)向等，這對(duì)于理解火星的氣候系統(tǒng)和環(huán)境變化至關(guān)重要。?多光譜相機(jī)?：捕捉不同波段的圖像，提供對(duì)火星表面特征的詳細(xì)分析，包括地質(zhì)特征、礦物成分和可能的植被或地貌變化。?地形相機(jī)?：用于拍攝火星表面的高分辨率圖像，幫助科學(xué)家研究火星的地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造。這些傳感器的安裝使得祝融號(hào)能夠全面地探索火星的各種特征，包括其地質(zhì)、氣候、環(huán)境和可能的資源分布，為科學(xué)家提供寶貴的數(shù)據(jù)，以增進(jìn)對(duì)火星及其形成和演化的理解?2.3傳感器的發(fā)展趨勢現(xiàn)在，傳感器已經(jīng)從簡單的電子零件逐步變成具有感知、計(jì)算、存儲(chǔ)、傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，應(yīng)用越來越廣泛。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又對(duì)傳感器提出更高的要求，如體積更小、功能更強(qiáng)、價(jià)格更低、檢測更準(zhǔn)確、使用更靈活、產(chǎn)品更節(jié)能等。以計(jì)步功能為例，從簡單的計(jì)步器到物聯(lián)手表，集成的傳感器也越來越多，對(duì)運(yùn)動(dòng)的感知能力越來越強(qiáng)，傳輸?shù)裙δ艿募苫b置。課堂小結(jié)1．傳感器是物聯(lián)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全面感知的關(guān)鍵。2．傳感器是一種能將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置。3．傳感器延伸了人類的感知。4．傳感器向著網(wǎng)絡(luò)化、集成化、微型化、智能化的方向發(fā)展。分層作