任務(wù)二設(shè)計報警器（教學(xué)設(shè)計）-浙教版勞動技術(shù)八年級下冊

《設(shè)計報警器》教學(xué)設(shè)計教材及學(xué)情分析一、教材分析本次教學(xué)內(nèi)容選自浙教版初中勞動技術(shù)八年級下冊項目三“安全生活勞動創(chuàng)——智造報警器”中的任務(wù)二“設(shè)計報警器”。在整個教材體系中，它處于一個將理論知識與實際應(yīng)用緊密結(jié)合的關(guān)鍵位置。本任務(wù)基于前面學(xué)生對基礎(chǔ)電子元件和簡單電路知識的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生運用這些知識進(jìn)行創(chuàng)新性的設(shè)計實踐，是知識深化與拓展的重要環(huán)節(jié)。通過設(shè)計報警器，學(xué)生不僅能深入理解電路原理、信號傳輸?shù)戎R，還能培養(yǎng)創(chuàng)新思維、實踐操作以及解決實際問題的能力。同時，這也為后續(xù)學(xué)習(xí)更復(fù)雜的電子制作項目，如智能家居系統(tǒng)搭建等，奠定堅實的基礎(chǔ)。教材內(nèi)容編排遵循從基礎(chǔ)到復(fù)雜、從理論到實踐的邏輯順序。首先介紹報警器的基本工作原理，讓學(xué)生對其有初步的認(rèn)識；接著引導(dǎo)學(xué)生分析不同類型報警器的功能需求和設(shè)計要點，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力；最后鼓勵學(xué)生根據(jù)給定的場景或自主設(shè)定的場景進(jìn)行報警器的設(shè)計，鍛煉學(xué)生的綜合實踐能力。二、學(xué)情分析從知識儲備方面來看，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了一些基礎(chǔ)的電子元件知識，如電阻、電容、二極管等的基本功能和特性，也了解了簡單電路的連接方法和工作原理，這為設(shè)計報警器提供了一定的知識基礎(chǔ)。然而，報警器的設(shè)計涉及到多方面知識的綜合運用，還需要學(xué)生具備一定的創(chuàng)新思維和實踐經(jīng)驗。對于八年級的學(xué)生來說，他們雖然對新鮮事物充滿好奇心和探索欲望，但在將理論知識轉(zhuǎn)化為實際設(shè)計方案，以及在設(shè)計過程中考慮各種復(fù)雜因素方面，可能還存在一定的困難。從能力水平上，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的動手操作能力和小組協(xié)作能力，但在面對較為復(fù)雜的設(shè)計任務(wù)時，如何合理分工、高效協(xié)作，以及如何在設(shè)計中優(yōu)化方案、提高作品的穩(wěn)定性和可靠性，還需要進(jìn)一步的引導(dǎo)和訓(xùn)練。教學(xué)目標(biāo)1.

學(xué)生能夠清晰闡述報警器的基本工作原理，包括觸發(fā)機制、信號產(chǎn)生和傳輸方式等。2.

深入理解不同類型報警器（如防盜報警器、火災(zāi)報警器、煙霧報警器等）的設(shè)計要點和功能需求，能夠根據(jù)具體場景選擇合適的傳感器和電子元件進(jìn)行報警器的初步設(shè)計。3.

熟練掌握常用電子元件在報警器設(shè)計中的應(yīng)用，能夠正確使用相關(guān)工具進(jìn)行電路連接和調(diào)試。4.

通過小組合作設(shè)計報警器，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實踐操作能力、團隊協(xié)作能力以及解決實際問題的能力。5.

讓學(xué)生體會勞動技術(shù)在生活中的重要應(yīng)用，增強學(xué)生對勞動技術(shù)學(xué)科的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識和責(zé)任感。教學(xué)重點1.

報警器的基本工作原理和不同類型報警器的設(shè)計要點。理解工作原理是設(shè)計報警器的基礎(chǔ)，掌握不同類型報警器的設(shè)計要點有助于學(xué)生根據(jù)實際需求進(jìn)行針對性的設(shè)計。2.

常用傳感器（如紅外傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器等）在報警器設(shè)計中的應(yīng)用。傳感器是報警器的關(guān)鍵部件，正確選擇和使用傳感器直接影響報警器的性能和功能。3.

電路設(shè)計與連接。合理的電路設(shè)計和正確的連接方式是報警器正常工作的保障，也是學(xué)生需要掌握的重要實踐技能。教學(xué)難點1.

根據(jù)具體場景進(jìn)行報警器的。在滿足基本功能需求的基礎(chǔ)上，如何引導(dǎo)學(xué)生突破常規(guī)思維，設(shè)計出具有創(chuàng)新性和實用性的報警器，是教學(xué)中的一大難點。2.

解決報警器設(shè)計和制作過程中出現(xiàn)的電路故障和技術(shù)問題。學(xué)生在實踐操作過程中可能會遇到各種問題，如電路短路、元件損壞等，如何幫助學(xué)生分析問題、查找原因并解決問題，需要教師進(jìn)行有效的指導(dǎo)。3.

培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和溝通能力。在小組合作過程中，學(xué)生可能會出現(xiàn)分工不合理、意見不一致等情況，如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會傾聽他人意見、合理分工、高效協(xié)作，是需要重點關(guān)注的問題。教學(xué)過程教學(xué)模塊活動設(shè)計設(shè)計意圖一、情境導(dǎo)入展示一些生活中常見的報警器應(yīng)用場景視頻，如商場的防盜報警、小區(qū)的火災(zāi)報警、工廠的煙霧報警等。視頻結(jié)束后，提問學(xué)生：“在這些場景中，報警器起到了什么作用？如果沒有報警器會發(fā)生什么？”引導(dǎo)學(xué)生思考報警器在生活中的重要性。接著，拿出一個簡易的自制報警器模型，現(xiàn)場觸發(fā)報警器，讓學(xué)生直觀感受報警器的工作狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。通過展示生活場景視頻和實物模型演示，從學(xué)生熟悉的生活場景入手，讓學(xué)生直觀地感受到報警器的作用和重要性，引發(fā)學(xué)生的興趣和思考，自然地引出本節(jié)課的主題——設(shè)計報警器。同時，讓學(xué)生意識到勞動技術(shù)與生活息息相關(guān)，激發(fā)他們學(xué)習(xí)勞動技術(shù)的熱情。二、知識講解1.

報警器基本工作原理：通過PPT展示報警器的工作流程示意圖，講解報警器主要由傳感器、控制器和執(zhí)行器三個部分組成。傳感器負(fù)責(zé)檢測外界環(huán)境的變化，當(dāng)檢測到異常情況時，會將信號傳輸給控制器；控制器對接收到的信號進(jìn)行分析和處理，如果判斷為危險信號，則會發(fā)出指令；執(zhí)行器根據(jù)控制器的指令進(jìn)行工作，如發(fā)出聲音、閃爍燈光等警報信號。2.

常用傳感器介紹：分別介紹紅外傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器等常用傳感器的工作原理和應(yīng)用場景。以紅外傳感器為例，講解它是如何通過檢測人體發(fā)出的紅外線來判斷是否有人闖入；煙霧傳感器則是利用煙霧對光線的散射作用來檢測煙霧濃度；溫度傳感器通過感知環(huán)境溫度的變化來判斷是否發(fā)生火災(zāi)等。同時，展示這些傳感器的實物模型，讓學(xué)生觀察其外觀和結(jié)構(gòu)特點。3.

報警器設(shè)計要點：根據(jù)不同類型的報警器，講解其設(shè)計要點。對于防盜報警器，重點強調(diào)傳感器的安裝位置和檢測范圍，以及如何避免誤報；火災(zāi)報警器則要關(guān)注傳感器對煙霧和溫度的靈敏度，以及報警信號的傳輸距離；煙霧報警器需要考慮在不同環(huán)境下對煙霧的檢測準(zhǔn)確性等。通過系統(tǒng)的知識講解，讓學(xué)生對報警器的基本工作原理、常用傳感器和設(shè)計要點有全面的了解，為后續(xù)的設(shè)計實踐奠定堅實的理論基礎(chǔ)。采用PPT展示和實物模型相結(jié)合的方式，使抽象的知識更加直觀易懂，便于學(xué)生理解和掌握。三、案例分析展示幾個不同類型報警器的設(shè)計案例，如簡易紅外防盜報警器、煙霧報警器電路原理圖等。對每個案例進(jìn)行詳細(xì)分析，包括電路的組成部分、各元件的作用、信號的傳輸路徑以及報警器的工作過程。以簡易紅外防盜報警器為例，分析其電路中紅外傳感器如何檢測人體信號，信號經(jīng)過放大電路后傳輸給單片機進(jìn)行處理，單片機再控制蜂鳴器和LED燈發(fā)出警報信號。在分析過程中，引導(dǎo)學(xué)生思考每個設(shè)計環(huán)節(jié)的優(yōu)點和不足之處，如電路的穩(wěn)定性、成本控制、功能擴展性等。通過案例分析，讓學(xué)生進(jìn)一步加深對報警器設(shè)計原理的理解，學(xué)習(xí)他人的設(shè)計思路和方法。同時，引導(dǎo)學(xué)生對案例進(jìn)行批判性思考，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新思維，為學(xué)生自己進(jìn)行報警器設(shè)計提供參考和借鑒。四、小組討論與設(shè)計1.

分組與任務(wù)布置：將學(xué)生分成若干小組，每組45人。為每個小組提供一份設(shè)計任務(wù)書，任務(wù)書中明確設(shè)計場景（如家庭防盜、教室火災(zāi)預(yù)警等）、設(shè)計要求（如功能需求、成本限制、尺寸要求等）以及設(shè)計時間限制。2.

小組討論：各小組根據(jù)任務(wù)書的要求，進(jìn)行討論和方案設(shè)計。討論內(nèi)容包括選擇合適的傳感器和電子元件、設(shè)計電路原理圖、確定報警器的外形結(jié)構(gòu)等。在討論過程中，鼓勵學(xué)生積極發(fā)表自己的想法和意見，充分發(fā)揮團隊的智慧。教師巡視各小組，參與學(xué)生的討論，適時給予指導(dǎo)和建議，如提醒學(xué)生考慮傳感器的靈敏度和穩(wěn)定性、電路的簡潔性和可靠性等。3.

設(shè)計方案撰寫：每個小組根據(jù)討論結(jié)果，撰寫設(shè)計方案。設(shè)計方案包括設(shè)計思路、電路原理圖、元件清單、制作步驟以及預(yù)期效果等內(nèi)容。要求學(xué)生用簡潔明了的語言和規(guī)范的繪圖方式進(jìn)行表述。通過小組討論與設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新思維和實踐操作能力。讓學(xué)生在小組合作中學(xué)會溝通、學(xué)會分工，共同完成設(shè)計任務(wù)。同時，撰寫設(shè)計方案有助于培養(yǎng)學(xué)生的書面表達(dá)能力和邏輯思維能力，使學(xué)生的設(shè)計思路更加清晰和系統(tǒng)。五、實踐制作1.

元件領(lǐng)取與檢查：各小組根據(jù)設(shè)計方案中的元件清單，到實驗室領(lǐng)取相應(yīng)的電子元件和制作工具。在領(lǐng)取過程中，要求學(xué)生仔細(xì)檢查元件的型號和數(shù)量是否正確，元件是否有損壞等情況。如有問題，及時與教師溝通更換。2.

電路搭建與調(diào)試：學(xué)生按照設(shè)計好的電路原理圖進(jìn)行電路搭建。在搭建過程中，提醒學(xué)生注意電子元件的正負(fù)極連接、焊接技巧以及電路的布局合理性等問題。電路搭建完成后，進(jìn)行初步調(diào)試，檢查電路是否能夠正常工作。如果發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察電路連接、使用萬用表檢測等方法查找故障原因，并進(jìn)行修復(fù)。3.

整體組裝與優(yōu)化：在電路調(diào)試成功后，將電路與報警器的外殼進(jìn)行組裝。根據(jù)設(shè)計要求，對報警器的外形進(jìn)行適當(dāng)?shù)难b飾和美化，提高報警器的美觀性和實用性。同時，對報警器的性能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，如調(diào)整傳感器的靈敏度、優(yōu)化報警聲音的大小和頻率等。實踐制作環(huán)節(jié)是將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為實際作品的關(guān)鍵步驟，通過親自動手操作，讓學(xué)生將所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實際中，提高學(xué)生的實踐能力和解決問題的能力。在制作過程中，培養(yǎng)學(xué)生的耐心和細(xì)心，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。六、展示與評價1.

小組展示：每個小組推選一名代表，向全班同學(xué)展示自己小組設(shè)計制作的報警器。展示內(nèi)容包括設(shè)計思路、制作過程、報警器的功能特點以及創(chuàng)新之處等。在展示過程中，小組成員可以進(jìn)行現(xiàn)場演示，讓其他同學(xué)更直觀地了解報警器的工作情況。2.

學(xué)生評價：其他小組的學(xué)生認(rèn)真傾聽展示內(nèi)容，并從設(shè)計創(chuàng)意、功能實現(xiàn)、制作工藝、團隊協(xié)作等方面對展示的報警器進(jìn)行評價。評價過程中，要求學(xué)生客觀公正地發(fā)表自己的意見和建議，既肯定優(yōu)點，也指出存在的不足之處。3.

教師評價：教師對每個小組的作品進(jìn)行綜合評價。首先肯定學(xué)生在設(shè)計和制作過程中所付出的努力和取得的成績，對學(xué)生的創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作精神給予表揚和鼓勵。然后針對作品存在的問題，如電路設(shè)計的合理性、傳感器的選擇是否恰當(dāng)、報警器的穩(wěn)定性等方面，提出具體的改進(jìn)意見和建議。同時，對學(xué)生在展示和評價過程中的表現(xiàn)進(jìn)行點評，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會傾聽他人意見，不斷提高自己的表達(dá)能力和溝通能力。通過展示與評價，為學(xué)生提供一個相互學(xué)習(xí)和交流的平臺，讓學(xué)生在展示自己作品的過程中獲得成就感和自信心。同時，通過他人的評價和建議，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)自己作品的不足之處，學(xué)習(xí)他人的優(yōu)點，進(jìn)一步完善自己的設(shè)計和制作。教師的評價則起到了引導(dǎo)和總結(jié)的作用，幫助學(xué)生明確努力的方向，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。七、總結(jié)歸納1.

知識回顧：引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括報警器的基本工作原理、常用傳感器的應(yīng)用、報警器的設(shè)計要點以及設(shè)計制作過程中需要注意的問題等。通過回顧，幫助學(xué)生梳理知識脈絡(luò)，鞏固所學(xué)知識。2.

技能提升：強調(diào)在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生在團隊協(xié)作、創(chuàng)新思維、實踐操作以及問題解決等方面所得到的鍛煉和提升。鼓勵學(xué)生將這些技能應(yīng)用到今后的學(xué)習(xí)和生活中，不斷提高自己的綜合素質(zhì)。3.

拓展延伸：介紹一些新型的報警器技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，如智能物聯(lián)網(wǎng)報警器、生物識別報警器等，激發(fā)學(xué)生對未來科技的探索欲望。同時，鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)對報警器進(jìn)行研究和改進(jìn)，嘗試將自己的設(shè)計與新技術(shù)相結(jié)合，提高報警器的性能和功能。通過總結(jié)歸納，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識和技能，加深對本節(jié)課內(nèi)容的理解和記憶。拓展延伸部分則為學(xué)生打開了一扇通往未來科技的窗戶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力。八、課后作業(yè)1.

要求學(xué)生根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教師的評價意見，對自己小組設(shè)計制作的報警器進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，提高報警器的性能和穩(wěn)定性。2.

讓學(xué)生查閱資料，了解更多關(guān)于報警器的前沿技術(shù)和應(yīng)用案例，撰寫一篇關(guān)于報警器發(fā)展趨勢的小論文，字?jǐn)?shù)不少于500字。課后作業(yè)的布置旨在進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)知識，提高學(xué)生的實踐能力和綜合素養(yǎng)。通過對報警器的改進(jìn)和完善，讓學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到實際中，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力