一、認(rèn)識紅外避障傳感器教學(xué)設(shè)計(jì)小學(xué)信息技術(shù)粵教版B版五年級下冊-粵教版（B版）科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）一、認(rèn)識紅外避障傳感器教學(xué)設(shè)計(jì)小學(xué)信息技術(shù)粵教版B版五年級下冊-粵教版（B版）教材分析認(rèn)識紅外避障傳感器教學(xué)設(shè)計(jì)小學(xué)信息技術(shù)粵教版B版五年級下冊-粵教版（B版）。本課節(jié)選自小學(xué)信息技術(shù)B版教材，旨在引導(dǎo)學(xué)生了解紅外避障傳感器的工作原理和實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和創(chuàng)新思維。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠掌握紅外避障傳感器的基本知識，為后續(xù)的機(jī)器人制作和編程打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.信息意識：培養(yǎng)學(xué)生對傳感器技術(shù)的好奇心和探究欲望，提高信息獲取和評估能力。

2.計(jì)算思維：通過實(shí)踐操作，鍛煉學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力。

3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐：鼓勵學(xué)生將紅外避障傳感器應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①紅外避障傳感器的工作原理：理解紅外線的基本特性和避障傳感器的原理，能夠解釋傳感器如何檢測前方障礙物并響應(yīng)。

②傳感器在項(xiàng)目中的應(yīng)用：通過實(shí)際操作，使學(xué)生掌握如何將紅外避障傳感器集成到簡單的機(jī)器人或電子項(xiàng)目中。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①紅外線的不可見性：幫助學(xué)生理解紅外線的性質(zhì)，以及如何通過實(shí)驗(yàn)或模型來直觀地展示紅外線的存在和作用。

②傳感器信號的解讀：使學(xué)生能夠理解傳感器輸出信號的類型，以及如何根據(jù)這些信號進(jìn)行合理的決策和編程。

③項(xiàng)目實(shí)施過程中的問題解決：指導(dǎo)學(xué)生在遇到傳感器安裝、編程或調(diào)試問題時，能夠運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行分析和解決。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材《小學(xué)信息技術(shù)粵教版B版五年級下冊》。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與紅外避障傳感器相關(guān)的圖片、工作原理動畫和實(shí)際應(yīng)用案例視頻。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備紅外避障傳感器模塊、連接線、面包板、Arduino或其他適合的編程平臺等實(shí)驗(yàn)器材。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺，確保實(shí)驗(yàn)區(qū)域安全、整潔。教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：教師展示一系列生活中常見的機(jī)器人或自動化設(shè)備，提問學(xué)生：“這些設(shè)備是如何實(shí)現(xiàn)自動避障的呢？”

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。

3.用時：5分鐘

二、講授新課（20分鐘）

1.紅外避障傳感器原理講解

-教師展示紅外避障傳感器實(shí)物，介紹其外觀和組成部分。

-通過多媒體資源，展示紅外線的基本特性和避障傳感器的原理。

-用時：10分鐘

2.傳感器應(yīng)用案例分析

-展示實(shí)際應(yīng)用案例，如遙控汽車、機(jī)器人避障等。

-分析案例中紅外避障傳感器的作用和編程方法。

-用時：10分鐘

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.學(xué)生分組，每組分配一套實(shí)驗(yàn)器材。

2.教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行紅外避障傳感器的安裝和調(diào)試。

3.學(xué)生分組討論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的問題及解決方法。

4.教師總結(jié)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解答學(xué)生的疑問。

5.用時：10分鐘

四、課堂提問（5分鐘）

1.教師提問：“紅外避障傳感器在哪些領(lǐng)域有應(yīng)用？”

2.學(xué)生分組討論，并分享自己的觀點(diǎn)。

3.教師總結(jié)學(xué)生的回答，并強(qiáng)調(diào)紅外避障傳感器的廣泛應(yīng)用。

4.用時：5分鐘

五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問：“如何根據(jù)傳感器輸出信號編寫避障程序？”

2.學(xué)生分組討論，并嘗試編寫程序。

3.教師巡視各組，解答學(xué)生的疑問，并給予指導(dǎo)。

4.學(xué)生展示自己的程序，教師點(diǎn)評并給出改進(jìn)建議。

5.用時：5分鐘

六、總結(jié)與拓展（5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)紅外避障傳感器的工作原理和應(yīng)用。

2.提出拓展問題：“如何將紅外避障傳感器應(yīng)用于更復(fù)雜的機(jī)器人項(xiàng)目？”

3.學(xué)生分組討論，并分享自己的想法。

4.教師總結(jié)學(xué)生的回答，并鼓勵學(xué)生在課后進(jìn)行進(jìn)一步研究和實(shí)踐。

5.用時：5分鐘

總計(jì)用時：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《紅外線技術(shù)與應(yīng)用》：介紹紅外線的基本知識、紅外線技術(shù)在生活中的應(yīng)用，如紅外遙控、紅外探測等。

-《傳感器原理與應(yīng)用》：深入講解各種傳感器的工作原理、特點(diǎn)和在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

-《機(jī)器人技術(shù)》：探討機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展歷程、分類、應(yīng)用領(lǐng)域以及未來發(fā)展趨勢。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試閱讀以上拓展閱讀材料，了解紅外避障傳感器在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。

-學(xué)生可以自己動手制作一個簡單的紅外避障機(jī)器人，通過實(shí)踐加深對傳感器原理的理解。

-學(xué)生可以研究其他類型的傳感器，如超聲波傳感器、光電傳感器等，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場景。

-學(xué)生可以探索紅外避障傳感器在智能家居、智能交通等領(lǐng)域的應(yīng)用，提出自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。

-學(xué)生可以嘗試將紅外避障傳感器與其他傳感器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的機(jī)器人功能，如避障、定位、路徑規(guī)劃等。

3.實(shí)踐活動建議：

-組織學(xué)生參加科技創(chuàng)新大賽，鼓勵他們將紅外避障傳感器應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目。

-建立學(xué)校科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備和指導(dǎo)，支持學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐。

-邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行講座，為學(xué)生提供更廣闊的視野和專業(yè)知識。

4.知識點(diǎn)拓展：

-紅外線的基本特性：波長、頻率、傳播速度等。

-紅外避障傳感器的工作原理：紅外發(fā)射器、接收器、信號處理等。

-傳感器在實(shí)際工程中的應(yīng)用：溫度傳感、濕度傳感、壓力傳感等。

-機(jī)器人技術(shù)的基本原理：傳感器融合、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。教學(xué)評價(jià)1.課堂評價(jià)

-提問：通過提問學(xué)生關(guān)于紅外避障傳感器的基本原理和應(yīng)用，評估學(xué)生對知識的理解和掌握程度。

-觀察：觀察學(xué)生在課堂上的參與度、實(shí)驗(yàn)操作的正確性和熟練度，以及小組合作的情況。

-測試：在課程結(jié)束后進(jìn)行小測驗(yàn)，包括選擇題、填空題和簡答題，以評估學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握情況。

課堂評價(jià)的具體實(shí)施如下：

-在講授新課過程中，教師通過提問來檢驗(yàn)學(xué)生對基本概念的理解，如紅外線的特性、傳感器的組成等。

-觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，確保他們能夠正確連接傳感器、編寫簡單的避障程序，并解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。

-小組討論和合作環(huán)節(jié)，教師觀察學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2.作業(yè)評價(jià)

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告：要求學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟、結(jié)果和結(jié)論。教師對報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)批改，評估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。

-編程作業(yè)：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，完成一個簡單的紅外避障程序。教師檢查程序的正確性、代碼的規(guī)范性和創(chuàng)新性。

-項(xiàng)目展示：學(xué)生分組完成一個包含紅外避障傳感器的小型項(xiàng)目，如避障機(jī)器人。教師評估項(xiàng)目的完整性、功能的實(shí)現(xiàn)和創(chuàng)意的展示。

作業(yè)評價(jià)的具體實(shí)施如下：

-對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改，教師關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟是否清晰、數(shù)據(jù)記錄是否準(zhǔn)確、結(jié)論是否合理。

-編程作業(yè)的批改，教師檢查代碼的邏輯性、程序的執(zhí)行效果，并給出改進(jìn)建議。

-項(xiàng)目展示的評價(jià)，教師評估項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、功能實(shí)現(xiàn)、創(chuàng)新性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

3.反饋與改進(jìn)

-教師根據(jù)課堂和作業(yè)評價(jià)的結(jié)果，及時與學(xué)生溝通，指出他們的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。

-對于共性問題，教師可以在下一節(jié)課上進(jìn)行講解和示范，確保所有學(xué)生都能夠理解和掌握。

-對于個別學(xué)生的個性化問題，教師可以通過個別輔導(dǎo)或額外的練習(xí)來幫助學(xué)生提升。

4.教學(xué)評價(jià)的持續(xù)性與全面性

-教學(xué)評價(jià)不是一次性的活動，而是貫穿整個教學(xué)過程。

-教師需要持續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，及時調(diào)整教學(xué)策略和方法。

-教學(xué)評價(jià)的目的是為了促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量，而非僅僅為了評價(jià)學(xué)生的優(yōu)劣。典型例題講解1.例題一：紅外避障傳感器的應(yīng)用

-題目：設(shè)計(jì)一個簡單的紅外避障程序，當(dāng)檢測到前方有障礙物時，使機(jī)器人停止并發(fā)出警報(bào)。

-答案：以下是一個基于Arduino平臺的簡單紅外避障程序示例。

```cpp

constinttrigPin=9;

constintechoPin=10;

constintbuzzPin=8;

longduration;

intdistance;

voidsetup(){

pinMode(trigPin,OUTPUT);

pinMode(echoPin,INPUT);

pinMode(buzzPin,OUTPUT);

}

voidloop(){

digitalWrite(trigPin,LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin,HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin,LOW);

duration=pulseIn(echoPin,HIGH);

distance=duration*0.034/2;

if(distance<20){

digitalWrite(buzzPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(buzzPin,LOW);

}

delay(100);

}

```

2.例題二：紅外避障傳感器與LED燈控制

-題目：當(dāng)紅外避障傳感器檢測到障礙物時，點(diǎn)亮LED燈。

-答案：以下是一個控制LED燈的簡單程序。

```cpp

constinttrigPin=9;

constintechoPin=10;

constintledPin=13;

longduration;

intdistance;

voidsetup(){

pinMode(trigPin,OUTPUT);

pinMode(echoPin,INPUT);

pinMode(ledPin,OUTPUT);

}

voidloop(){

digitalWrite(trigPin,LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin,HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin,LOW);

duration=pulseIn(echoPin,HIGH);

distance=duration*0.034/2;

if(distance<20){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

}else{

digitalWrite(ledPin,LOW);

}

delay(100);

}

```

3.例題三：紅外避障傳感器與蜂鳴器控制

-題目：當(dāng)紅外避障傳感器檢測到障礙物時，蜂鳴器發(fā)出聲音。

-答案：以下是一個控制蜂鳴器的簡單程序。

```cpp

constinttrigPin=9;

constintechoPin=10;

constintbuzzerPin=8;

longduration;

intdistance;

voidsetup(){

pinMode(trigPin,OUTPUT);

pinMode(echoPin,INPUT);

pinMode(buzzerPin,OUTPUT);

}

voidloop(){

digitalWrite(trigPin,LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin,HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin,LOW);

duration=pulseIn(echoPin,HIGH);

distance=duration*0.034/2;

if(distance<20){

tone(buzzerPin,1000);//蜂鳴器發(fā)出1000Hz的聲音

}else{

noTone(buzzerPin);

}

delay(100);

}

```

4.例題四：紅外避障傳感器與移動機(jī)器人控制

-題目：當(dāng)紅外避障傳感器檢測到障礙物時，使機(jī)器人停止前進(jìn)。

-答案：以下是一個控制移動機(jī)器人的簡單程序。

```cpp

constinttrigPin=9;

constintechoPin=10;

constintmotorPin1=3;

constintmotorPin2=4;

longduration;

intdistance;

voidsetup(){

pinMode(trigPin,OUTPUT);

pinMode(echoPin,INPUT);

pinMode(motorPin1,OUTPUT);

pinMode(motorPin2,OUTPUT);

}

voidloop(){

digitalWrite(trigPin,LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin,HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin,LOW);

duration=pulseIn(echoPin,HIGH);

distance=duration*0.034/2;

if(distance<20){

digitalWrite(motorPin1,LOW);

digitalWrite(motorPin2,LOW);//停止機(jī)器人

}else{

digitalWrite(motorPin1,HIGH);

digitalWrite(motorPin2,LOW);//機(jī)器人向前

}

delay(100);

}

```

5.例題五：紅外避障傳感器與多傳感器融合控制

-題目：結(jié)合紅外避障傳感器和超聲波傳感器，使機(jī)器人能夠在檢測到障礙物時停止，并在周圍環(huán)境安全時繼續(xù)前進(jìn)。

-答案：以下是一個結(jié)合紅外避障傳感器和超聲波傳感器的簡單程序。

```cpp

constinttrigPin1=9;

constintechoPin1=10;

constinttrigPin2=11;

constintechoPin2=12;

constintmotorPin1=3;

constintmotorPin2=4;

longduration1,duration2;

intdistance1,distance2;

voidsetup(){

pinMode(trigPin1,OUTPUT);

pinMode(echoPin1,INPUT);

pinMode(trigPin2,OUTPUT);

pinMode(echoPin2,INPUT);

pinMode(motorPin1,OUTPUT);

pinMode(motorPin2,OUTPUT);

}

voidloop(){

digitalWrite(trigPin1,LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin1,HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin1,LOW);

duration1=pulseIn(echoPin1,HIGH);

distance1=duration1*0.034/2;

d