第2课 感知层 · 教案

一、教学目标

1. 知识与技能：认识常见传感器及其测量的量，初步学会根据需求选择传感器。
2. 过程与方法：通过「要测什么—选什么传感器—怎么读数」的探究，经历一次真实的数据采集。
3. 情感态度与价值观：体会感知层是物联网的基础，养成「先测量、再判断」的科学态度。

二、教学重点与难点

• 重点：传感器的作用与常见类型；根据任务选择合适的传感器。
• 难点：理解传感器把「物理量」变成「数字量」的过程，以及选型要匹配测量范围。

三、教学准备

多媒体课件、温度传感器、光照传感器、声音传感器、micro:bit 或 Arduino 演示套件、数据采集记录表。

四、教学过程

环节一　情境导入（5 分钟）

出示一个问题：

想让教室灯在「天黑且有人」时自动亮，需要让灯先知道哪两件事？

学生答（天黑不黑、有没有人）。教师引出：要知道这些，得靠传感器——这就是感知层的本事。

环节二　新知探究：传感器与选型（12 分钟）

1. 什么是传感器：把温度、光、声音等物理量转换成电信号/数字量的器件。
2. 常见传感器对应表：
   • 温度 → 温度传感器
   • 亮度 → 光照传感器
   • 声音 → 声音传感器
   • 距离 → 超声波/红外传感器
3. 选型原则：测什么就选对应传感器；还要注意测量范围和精度（如测体温要用医用精度）。

环节三　实践操作：采集一次数据（15 分钟）

四人小组用演示套件完成：

• 任务一：用光照传感器测量教室不同位置的光照值，记录 3 个数。
• 任务二：用温度传感器测一杯温水，读出数字并记录。
• 任务三：讨论「如果要自动浇花，该选什么传感器」，写出理由。

教师巡视，提示：读数要在稳定后再记，避免误把噪声当数据。

环节四　交流总结（8 分钟）

各组汇报数据，教师总结：

1. 传感器是感知层的「感官」，把物理量变成数据；
2. 选型要「对口」：测什么选什么，还要注意范围与精度；
3. 准确的数据采集，是后面智能控制的基础。

五、板书设计

感知层

传感器 = 把物理量变成数据

温度→温度传感器　光→光照传感器
声音→声音传感器　距离→超声波/红外

选型原则：对口　范围合适　精度够用

六、教学反思

（课后填写：学生能否正确为场景选传感器；是否理解「物理量→数字量」；可增加更多实物测量的动手时间。）