(教學設計)第5章 傳感器 章末綜合提升2023-2024學年新教材高中物理選擇性必修第二冊(教科版2019)

(教學設計)第5章傳感器章末綜合提升2023-2024學年新教材高中物理選擇性必修第二冊(教科版2019)課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來自于2023-2024學年新教材高中物理選擇性必修第二冊（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)中的應用。

2.常見傳感器的原理和特點：學習光電傳感器、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。

3.傳感器的應用實例：分析電梯ic卡、自動售票機等實際應用案例，了解傳感器在這些設備中的具體運用。

4.傳感器電路設計：學習如何根據(jù)實際需求設計簡單的傳感器電路，實現(xiàn)對特定物理量的檢測和控制。

5.傳感器技術的發(fā)展趨勢：了解傳感器技術的發(fā)展動態(tài)和未來趨勢，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科技素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標分析主要包括以下幾個方面：

1.科學探究能力：通過學習傳感器的工作原理和應用實例，培養(yǎng)學生提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等科學探究能力。

2.物理觀念：幫助學生建立關于傳感器的物理觀念，理解傳感器在物理測量和自動化控制中的重要作用，以及傳感器與物理量的關系。

3.科學思維：培養(yǎng)學生運用科學思維方法，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問題。

4.技術運用：培養(yǎng)學生運用傳感器技術解決實際問題的能力，如設計簡單的傳感器電路，了解傳感器在日常生活和工業(yè)領域的應用。

5.創(chuàng)新與實踐：激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的動手實踐能力，引導學生關注傳感器技術的發(fā)展趨勢，為將來的學習和職業(yè)發(fā)展打下基礎。三、教學難點與重點1.教學重點：

（1）傳感器的定義、分類及作用：理解傳感器是將非電學量轉(zhuǎn)化為電學量的裝置，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）的工作原理和應用領域。

（2）傳感器在日常生活和工業(yè)中的應用：了解傳感器在智能手機、自動售貨機、智能家居等領域的具體應用，認識到傳感器技術對現(xiàn)代社會的重要性。

（3）傳感器電路設計：學習如何根據(jù)實際需求設計簡單的傳感器電路，實現(xiàn)對特定物理量的檢測和控制。

（4）傳感器技術的發(fā)展趨勢：關注傳感器技術的最新發(fā)展動態(tài)，如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科技素養(yǎng)。

2.教學難點：

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

（2）傳感器電路設計：掌握傳感器與電路的連接方式、信號處理方法等，學會根據(jù)實際需求設計合適的傳感器電路。

（3）傳感器在實際應用中的調(diào)試與優(yōu)化：了解傳感器在實際應用過程中可能出現(xiàn)的問題，學會通過調(diào)試和優(yōu)化傳感器參數(shù)來提高測量精度和穩(wěn)定性。

（4）傳感器技術的創(chuàng)新發(fā)展：緊跟科技發(fā)展趨勢，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生運用傳感器技術解決實際問題的能力。四、教學資源軟硬件資源：

1.傳感器實驗套件

2.多功能傳感器測試儀

3.電腦及投影儀

4.實驗室桌椅

5.測量工具（如尺子、鉗子等）

課程平臺：

1.校園學習平臺

2.物理教學資源庫

信息化資源：

1.傳感器相關教學視頻

2.傳感器技術發(fā)展動態(tài)新聞

3.在線物理實驗模擬軟件

4.傳感器應用案例PPT

教學手段：

1.講授法：講解傳感器的基本原理、分類和應用領域。

2.實驗法：引導學生進行傳感器實驗，培養(yǎng)實踐操作能力。

3.案例分析法：分析實際應用案例，幫助學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計、應用等問題，培養(yǎng)學生的合作意識。

5.提問法：引導學生積極思考，提高課堂互動性。五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對傳感器的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道傳感器是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于傳感器的圖片或視頻片段，讓學生初步感受傳感器在生活中的應用。

簡短介紹傳感器的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.傳感器基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解傳感器的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解傳感器的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細介紹傳感器的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.傳感器案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解傳感器特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的傳感器案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解傳感器的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應用傳感器解決實際問題。

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

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與傳感器相關的主題進行深入討論。

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，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對傳感器的認識和理解。

過程：

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

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

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

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括傳感器的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)傳感器在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用傳感器。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于傳感器的短文或報告，以鞏固學習效果。六、教學資源拓展1.拓展資源：

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

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

（3）傳感器在醫(yī)療設備中的應用：分析傳感器在血壓計、心電圖機等醫(yī)療設備中的作用。

（4）傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應用：介紹傳感器在空氣質(zhì)量、水質(zhì)監(jiān)測等環(huán)境監(jiān)測領域的應用。

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

2.拓展建議：

（1）讓學生結(jié)合生活實際，尋找身邊的傳感器實例，并記錄下來，下節(jié)課分享。

（2）鼓勵學生利用網(wǎng)絡資源，了解傳感器技術在最新科技產(chǎn)品中的應用。

（3）建議學生閱讀關于傳感器技術的科普文章或研究報告，以加深對傳感器領域的了解。

（4）組織學生參觀工廠或科研機構(gòu)，實地了解傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。

（5）引導學生進行傳感器制作實驗，如制作簡單的溫度傳感器，培養(yǎng)學生的動手實踐能力。七、反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實踐導向：將傳感器制作與實際應用緊密結(jié)合，讓學生在動手實踐中掌握傳感器原理。

2.案例教學：選取貼近生活、具有代表性的傳感器應用案例，提高學生的學習興趣和實際應用能力。

3.小組討論：鼓勵學生分組討論，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神，提升解決問題的能力。

（二）存在主要問題

1.教學管理：課堂時間安排不夠合理，部分環(huán)節(jié)耗時過多，影響課程進度。

2.教學方法：對于部分復雜傳感器原理的講解，學生理解困難，需改進教學方法。

3.教學評價：課后作業(yè)和評價體系有待完善，以更好地鞏固學習成果。

（三）改進措施

1.調(diào)整教學計劃：合理安排課堂時間，確保每個環(huán)節(jié)都能順利進行，提高教學效率。

2.多元化教學方法：針對不同難度的教學內(nèi)容，采用生動形象的教學手段，如動畫、模型等，降低學習難度。

3.優(yōu)化評價體系：完善課后作業(yè)布置和評價標準，關注學生的知識掌握和實際應用能力。

4.加強校企合作：與企業(yè)合作，提供實習實訓機會，讓學生深入了解傳感器在實際工作中的應用。

5.持續(xù)改進：定期收集學生反饋，不斷調(diào)整教學方法和內(nèi)容，以滿足學生的學習需求。八、板書設計（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、化學傳感器、生物傳感器

（3）傳感器應用：智能手機、智能家居、環(huán)境監(jiān)測

2.簡潔明了

（1）傳感器工作原理：光電效應、壓電效應、熱電效應

（2）傳感器電路設計：信號采集、信號處理、信號輸出

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

3.藝術性和趣味性

（1）圖文結(jié)合：傳感器實物圖片、工作原理示意圖

（2）色彩搭配：突出重點，增加視覺沖擊力

（3）互動環(huán)節(jié)：學生上臺展示傳感器應用實例，增加趣味性課堂小結(jié)，當堂檢測1.課堂小結(jié)

（1）回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)傳感器的重要性和在實際生活中的應用。

（2）總結(jié)傳感器的基本概念、分類、工作原理和電路設計。

（3）強調(diào)傳感器在工業(yè)自動化、智能交通、醫(yī)療設備、環(huán)境監(jiān)測等領域的應