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1、智能家居用品制作教学设计课题智能家居用品制作单元第二单元学科 劳动 年级 七年级上册本课在之前有了解决方案和设计草图的基础上，讲解如何使用数字化工具去实现智能家教材 居用品的制作。在了解如何选择开源主控板和技术方案选择的标准之后，引导学生进行劳动分析 实践局部，梳理元件器件清单、连接开源硬件与传感器、算法设计、封装调试和优化迭代等步骤的详细讲解，实现学生的创意和想法。1、劳动观念：懂得劳动创造人、劳动创造美好生活的道理。学习 目标2、劳动能力：学习传感器的选择、连接和使用方法，在完成问题抽象建模的基础上，绘制 程序流程图，运用数字化工具完成工程原型的制作。3、劳动习惯和品质：培养善于观察、积极
2、创新、乐于提供的品质。4、劳动精神：在劳动中不断追求创新，开拓自己的思维，树立奋斗、创新的劳动精神。重点在完成建模和程序流程图的基础上，运用数字化工具进行制作。难点可以按照需求选择合适的传感器并正确地连接和使用。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课1、创设情境，揭示课题：师：劳动创造智慧生活，有趣的创意、美好的 想法，需要我们通过劳动去实现。有了解决方案与设计草图，我们还需要使用数 字化工具去实现它。开源硬件、传感器、三维建模、激光切割等技 术与设备，等待我们去探索。今天老师来和你们一起学习在方案制定和设 计草图完成之后如何制作出实物。学生思考实物制作的方法。引导学生思考实 物制作
3、的方法， 激发学生的兴 趣。2、板书课题：智能家居用品制作引出课题讲授新课一、制作基础知识。师：我们一起来尝试制作一个智能挥手灯吧！1、选择开源主控板。在工程原型的制作中，通常会选择开源主控板。常见的开源主控板有Arduino UNO、micro： bit、掌控板等。它们均具有物美价廉、易操作 的特点，我们可以根据工程的实际需求来选择合 适的主控板。常见的主控板图片展不学生阅读课 件，了解开源 主控板的基础 知识。观察图片 认识不同的主 控板学生认识不同 的传感器同时 了解不同传感 器的功能。通过活动掌握基 础知识，为之后 的制作实现奠定 基础。通过课件展示， 掌握传感器的相 关基础知识。主;
4、空板名称图示Arduino UNOMicro: bito掌控板嗓2、技术方案选择。实现同一种功能时，我们通常有许多解决方 案可供选择，不同的解决方案往往会采用不同的 传感器。如智能挥手灯工程中需要实现挥手感应，我 们可以采用超声波传感器来实现，也可以选择红 外避障传感器来实现。不同的传感器，往往意味着不同的程序与操 作方式。超声波传感器：能输出检测到的距离，结果较精确，因此可 以通过程序精确设置感应距离。红外避障传感器：输出数字信号，即用1或0告诉用户有没有 检测到障碍。可以通过可变电阻手动设置感应距 离。教师提示：确定技术方案时，还应充分考虑技术条件与器材等因素。拓展延伸：常见的传感器1、温
5、度传感器：从源头收集有关温度的信息，并转换成其他 设备或人可以理解的形式。2、紫外线传感器这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。 用于监测紫外线空气处理、紫外线水处理和太阳 辐射。3、触摸传感器可以根据触摸位置充当可变电阻器。4、红外传感器：该设备发射或检测红外辐射以感知环境中 的特定相位。一般来说，热辐射是由红外光谱中 的所有物体发出的，红外传感器检测到这种人眼 看不见的辐射。5、接近传感器接近传感器检测几乎没有任何接触点的物 体的存在。由于传感器与被测物体之间没有接 触，且缺少机械零件，因此这些传感器的使用寿 命长，可靠性高。不同类型的接近传感器有感应 式接近传感器、电容式接近传感器、超声
6、波接近 传感器、光电传感器、霍尔效应传感器等。二、制作步骤。学生阅读拓展 资料并进行对 比分析。通过课件展示和 拓展资料，引导 学生了解不同种 类的传感器的功 能和适用范围， 在之后制作过程 中便于学生选择 最合适的传感器 进行制作，奠定 基础知识。1、梳理元器件清单。制作一个智能挥手灯，需要的元器件清单如下：阅读课件观察图片学生详细了解 制作过程的各 个步骤。学生观看视 频。通过表格直观地 列出家居用品制 作需要用到的元 器件及其个数。通过课件展示引 导学生了解制作 的过程和步骤。通过拓展资料的 视频播放展示智 能家居电动门模 型的制作过程， 提醒学生在实物元器件名数量主控板像LED灯值继电
7、器1个（备用）红外避障传感器1个电池盒1个3D打印耗材1卷数据线1根2、连接开源硬件与传感器。开源硬件与传感器的电路连接图如下：图片展示电路连接图3、算法设计。算法设计的关键步骤是：对功能需求进行抽 象分析，建立算法模型，绘制出程序流程图。图片展示4、封装调试。作品调试、组装完成后，就可以进行使用测 试了。记得记录使用体会哦！图片展示挥手灯测试图5、优化迭代。实际使用中如果发现缺乏，就需要对作品进 行改进优化。例如，添加电池开关、增加亮度等。增加亮度：更换大功率灯泡或增加灯珠。拓展延伸：智能家居电动门模型播放视频劳动评价：师：请问学们给自己本节课的表现打个分吧！制作的过程中注 意安全。通过自我
8、评价引 导学生总结这堂 课的所得所感， 正视自己的优缺 点，在之后的课 程中加以改正。通过问题的思考 回答引导学生总 结巩固课堂所学 知识，并运用课 堂知识分析。评价内容达成情况进行自我能按需选择传感器，并学习连接与使用方法学生能完成问题的抽象建模，绘制程序流程图评价能熟练运用数字化工 具，完成工程原型的制 作团队通力合作，充满活力劳动反思：1、你的创意、想法实现了吗？是如何实现的？举例：智能挥手灯的创意实现了；硬件设 计和软件算法设计相结合，完成想法。2、你在制作过程中遇到了哪些困难？是如何 克服的？举例：阅读清单、观影清单。算法流程图和程序的编写有一定难度。自 学简单的逻辑编程知识解决问题
9、。联系整堂课所 学知识，思考 回答下列问题。课堂练习在校园生活中，你有哪些奇思妙想？你能设计一款智能设备去实现你的创意吗？举例：学生思考交 流，完成课堂 练习引导学生总结课 堂知识，发挥创 新思维。一些奇思妙想：1、智能型导视系统，让学生清晰了解校园布局，不错过每一处风景；2、门口的电子班牌，即使课程排课自由，有了人 脸识别的AI科技指引，轻松找到自己的班级；3、教室里无线网络全覆盖，教学工作更加智能化，第 时间掌握最新教学资讯。课堂小结本节课我们认识了不同种类的传感器，并学习 了连接与使用方法，在确定传感器之后根据算法流 程图和程序流程图，运用数字化工具完成制作，感 受到了团队合作的力量。总结对本节课内容进 行总结概括。板书智能家居用品制作 选择开源主控板、技术方案选择 梳理元件清单 连接开源硬件与传感器 算法设计封装调试优化迭代