《传感器及其工作原理》教学设计与反思

1/5《传感器及其工作原理》教学设计与反思宁夏吴忠市吴忠中学余丽娜【教材】：新人教版普通高中《物理》选修3－2第六章《传感器》第一节《传感器及其工作原理》【教材分析】：传感器作为相对独立的一章内容，具有很强的时代性与应用性。本章有关技术的内容十分丰富，但是在教学要求上不同于技术课程，它侧重于物理原理在传感技术中的应用。b5E2RGbCAP本节课内容是传感器章节的第一节，介绍传感器的概念和一些制造传感器所使用的敏感元件，使学生对传感器的知识有一个初步的了解，因此本节课既是之后学习的铺垫和准备，也能够充分展现新课程的“让物理贴近生活，让物理走向社会”的理念。本节课教学内容的主要特点是定性研究一些原理性基础知识，但不做定量的计算。教学的关键在于多举例子和多做实验，很多初看起来的很神秘的原理，动手一做就可明白其中的物理奥妙。所以本节课内容的学习过程是快乐轻松的，能让学生学到许多与生活相关的实用知识，还能够培养他们理论联系实际的科学素养。p1EanqFDPw【学情分析】：本节课的学习对象是高二理科学生，他们在之前的学习中已经掌握了有关力、热、电、磁、光等基本知识和原理，这是学习本节课的知识储备。但是，当遇到具体的实际问题和一些简单的有科技含量的产品时，分析和处理问题的能力往往有所欠缺。并且他们此前并没有接触有关传感技术的知识，对传感器知之甚少。学生会由于不熟悉而“怕”，所以教学时应避开深奥的理论，充分调动学生的思维，积极回忆和联想生活中传感器实例，让他们感觉到传感器其实就在身边，消除一些同学的学习心理障碍。还可以在教学中多做实验，侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。DXDiTa9E3d【教学目标】：1．知识与技能：（1）、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；（2）、知道传感器常见敏感元件干簧管、光敏电阻、热敏电阻的特性及其工作原理。（3）、会利用学过的知识分析和设计简单的自动控制电路。2．过程与方法：通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。RTCrpUDGiT3．核心素养方面：体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，并加强物理与STS的联系。通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。5PCzVD7HxA【教学重点】：1、理解什么是传感器2、传感器的常见敏感元件的特性及其工作原理。【教学难点】：1、实验探究常见敏感元件的特性2、理解常见敏感元件的工作原理【教学方式】：启发式、科学探究式【教学资源】：干簧管，磁铁，万用表、光敏电阻、热敏电阻、酒精灯、温度计、光强计、2/5电源、导线、蜂鸣器、防盗报警器、发光茶杯等。jLBHrnAILg【教学流程】：xHAQX74J0X【教学过程】：一、引入新课（1）教学内容：课题引入（2）教师活动：演示实验，展示三种开关控制电路和器件，在学生观察的基础上指出各种自动控制使生活更方便，而自动控制离不开传感器的应用，引出学习课题。板书课题。LDAYtRyKfE（3）学生活动：观察思考，回答老师问题。（4）设计依据：给学生再现古今生活实例的对比，让学生体会社会的进步，感受社会的发展，同时激发学生学习新知识的欲望，提高学习物理的兴趣。Zzz6ZB2Ltk二、新课教学（一）、什么是传感器1、初步了解什么是传感器（1）教学内容：初步形成传感器的概念（2）教师活动：大量图片展示涉及生产、生活各方面的各种传感器，在学生观察的基础上指出传感器普遍存在在我们身边。dvzfvkwMI1（3）学生活动：观察图片，联想生活实际。①②③②①引入认识传感器演示实验实物传感器学生实验传感器的敏感元件小结1生活中传感器联系实际干簧管光敏电阻热敏电阻演示实验学生实验学生实验小结2传感器的工作原理3/5（4）设计依据：利用大量的图片给学生造成一定的视觉冲击，启发思考生活中处处可见传感器，进而让学生认识到学习本节知识的重要性，体现从生活走向物理，从物理走向社会的新课程理念。rqyn14ZNXI2、亲身体验传感器的应用（1）教学内容：进一步形成传感器的概念（2）教师活动：提供利用传感器的实物，指导学生探究简单传感器的工作原理进而明白传感器是什么。（3）学生活动：摸索、实验，总结出传感器的共性。（4）设计依据：利用科学探究式教学方式，让学生自己动手摸索、实验，找到传感器的共性。让学生体会获取知识的过程和方法，提高学生的动手能力和思维能力。EmxvxOtOco3、列举生活中的传感器（1）教学内容：加深了解传感器的概念（2）教师活动：提问：生活中还有哪些地方用到了传感器？（3）学生活动：回忆联想生活实际，列举并简要回答如何工作。（4）设计依据：利用启发式教学方式，培养学生观察、分析问题的能力。进一步体验物理知识在生活中的应用。（二）、传感器常见敏感元件1、干簧管（1）教学内容：干簧管的特性及其工作原理（2）教师活动：提问①：干簧管有什么特征？可以感知什么？转换为什么控制电路工作？展示电路图，演示水位报警器实验，提问②：水位报警器如何工作？简要总结干簧管的特性和工作原理。SixE2yXPq5（3）学生活动：观察、思考、动手实验，分析探究干簧管在有或者无磁场时的特征，回答问题。（4）设计依据：利用启发式和科学探究式教学方式，引导学生积极思考问题，用所学的知识解决问题，同时激发探究的欲望，体验探究过程的乐趣，进而培养学生观察、分析问题、解决问题的能力。6ewMyirQFL2、光敏电阻（1）教学内容：光敏电阻的特性及其工作原理（2）教师活动：演示模拟路灯自动开启实验，提问①：这个元件对什么敏感？提问②：这个元件将什么物理量转换为什么物理量？提问③：转换过程遵循什么规律kavU42VRUs（3）学生活动：猜想、动手实验，处理数据，总结结论，进行验证（4）设计依据：利用科学探究式教学方式，引导学生猜想，激发探究的欲望，体验探究过程的乐趣，提高学生的思维能力，提高学生归纳总结的能力。y6v3ALoS893、热敏电阻（1）教学内容：热敏电阻的特性及其工作原理（2）教师活动：演示改装后的小型电风扇实验，提问：①：这个元件对什么敏感？提问②：这个元件将什么物理量转换为什么物理量？提问③：转换过程遵循什么规律？M2ub6vSTnP（3）学生活动：猜想、动手实验，收集数据，处理数据，总结论证。（4）设计依据：利用科学探究式教学方式，引导学生猜想，激发探究的欲望，进一步体验探究过程的乐趣，提高学生的思维能力，增强学生团结合作的意识。0YujCfmUCw4、热敏电阻、光敏电阻的简单应用4/5（1）教学内容：进一步知道传感器的工作原理（2）教师活动：图片展示智能化大棚的各项自动工作系统，提出设计要求：①：自选器材设计简单的电路，在某个确定光强下电路自动报警。②：自选器材设计简单的电路，在某个确定温度下电路自动报警。eUts8ZQVRd（3）学生活动：动手实验，收集数据，总结论证。（4）设计依据：利用科学探究式教学方式，激发探究的欲望，进一步体验探究过程的乐趣，提高学生的分析能力，增强学生团结合作的意识。联系实际，让学生进一步体验物理知识在生活中的应用。sQsAEJkW5T（三）、传感器的工作原理教师活动：在通过对一些传感器元器件的认识，应该进一步了解了传感器的工作原理了。（四）课堂小结：教师活动：传感器是把非电学量转换为电学量的元件，它使得某些非电学量容易测量或者能实现电路的自动通断.传感器的应用丰富了我们的生活，也促进了科技的发展。GMsIasNXkA【教学反思】：本节课依据学生的认知规律组织教学，引入新课从生活实例入手,设置悬念，提出问题,激发学生兴趣，增强学生的求知欲;在进行“什么是传感器”的教学中注重实验探究，引导学生从两个实验的探究中加以归纳，并通过DISLab系统显示传感器的优越性，让学生了解把非电学量转化为电学量的技术意义;在对光敏电阻、热敏电阻和热电阻、霍尔元件这些制作传感器的元器件教学中，注重将教师演示实验与学生动手实验相结合，注重理论与实践相结合。整个教学过程符合新课程的三维目标，体现新课程的理念，注意培养学生的自主、合作、探究能力，注意从生活走向物理,从物理走向生活，以此增进学生的学习能力和科学素养。TIrRGchYzg【板书设计】：传感器及其工作原理一、传感器将非电学量转换为电学量。二、常见传感器元器件1．干簧管：将磁场转换为电路的通断。2．光敏电阻：将光学量转换为电学量，光照增强电阻变小。3．热敏电阻：将热学量转换为电学量，温度升高电阻变大。三、传感器的工作原理非电学量→敏感元件→转换器件和电路→电学量非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量5/5