《技术助力消防安全——系统及其设计》第5课时 综合实践活动——基于arduino消防预警系统实践.docx

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1、第三单元技术助力消防安全系统及其设计子项目5综合实践活动基于arduino消防预警系统实践安徽省阜阳四中慕磊【教材分析】本模块旨在为学生通过技术探究，分析影响优化的因素并通过对简单系统的设计实现，初步学会简单系统设计的基本方法，增强系统与工程思维的能力。【学情分析】第一、学生对日常生活的消防技术有所了解，但是对具体的工作原理并不清楚；第二、作为大项目的最后一个子项目，基于前四个项目的学习，学生已经有了相应的基础对本项目有探索欲望，需要在课堂上给他们提供机会来锻炼自己的思考、合作、表达、动手、反思等多种能力；第三、高中生需要树立正确的系统观念。【学习重点】从技术应用的角度，体验系统分析及设计的过

2、程，理解系统优化的意义、影响因素及优化步骤。【学习难点】运用系统分析的方法及工程思维，探究实践中系统优化。【学习环境】教学工具：ARDUINOUNO主板，火焰传感器*6,烟雾传感器*6,蜂鸣器*6,继电器*6,杜邦线若干，打火机*6,檀香*6,5V电源线，辅材若干。教学资源：教学白板、项目学习单、项目活动资源、微视频、软件及课件。【素养目标】1、技术意识：历经系统分析过程进行具体设计；形成对“消防灭火”技术的正确认识。2、物化能力：在材料和其加工过程中，具有基本的安全、环保意识；能根据设计要求进行简单的项目制作。3、工程思维:在进行制作时能多因素分析，全面思考问题；在完成作品的基础上进行评价及

3、优化。【活动设计】项目环节教师活动学生活动设计意图（项目主题介绍）我们在前面的子项目学习中，已经完成了消防灭火系统的分析与设计，探究了系统的优化。现在我们来回顾一下：1、系统特性：整体性、功能性、相关性、环境适应性。2、系统分析:局部与整体、内部与外部、当前与长远、定性与定量。学生思考，回答问题。让学生在实践设计之前3、系统设计：确定目标功能、分析原理及约束、再次明确如制定方案、总体技术设计、组装测试、优化改进。何分析及设项目引入4、系统优化：优化目标、约束条件、影响因素。计系统，以便更好的完播放视频火灾时各系统联动灭火演示，并提问消防联动系统功能有哪些？观看视频分析，思考和讨论，回答问成目标

4、任务。火怕累警|/II题。明确系统的/I/II目标功能及一一|消防谩论供电|II实际生活应VI天Iy用场景。在前面几个子项目的学习中，通过课堂活动体脸了消防预警及灭火系统分析-设计-优化的过程，实现了功能模块的测试。在子项目4的探究活动中，同学们考虑到生活具体问题的复杂性，提出了很多设想。今天我们完成一个应用于家庭厨房中的简易消防预警系统的制作。实践目标：简易消防系统制作系统功能：烟雾预警、火焰预警、断电保护、灭火排烟组合应用场景：模拟生活场景（提示：不同场景选择不同功能组合）系统组成：功能模块、固定模块、供电模块材料提供：arduino主板、烟雾传感器、火焰传感器、蜂鸣器、继电器、杜邦线、5

5、V电源线、辅材若干（测试：打火机，檀杳，灯泡）模拟场景案例W分析、思考，分组讨论。分解项目，细化问题。生活场景：电脑主机集中摆放功能组合：烟雾预警与断电保护主要组件：开发板、烟雾传感器、蜂鸣器、继电器活动1完成消防预警系统制作任务清单：1 .组内讨论确定应用场景，2 .选取材料制定草案，3 .组内分工任务到人。1、运用系统分析的方法完成系统设计，制定方案。主板火焰传感第心蜂忌器烟雾传感器项目分析项目实施分工建议2、组内分工实施方案。3、组内交流、自评，提出改进设想。4、实物演示，方案展示。动手实践1 .理论应用于实践，体验系统分析-设计-实施的过程。2 .提升物化能力及工程思维意识。3 .提高

6、团队合作能力。任务目标人员配置制定方案功能模块组装与测试系统组装系统演示与介绍活动2并在过质疑与元版G羽方i挑J程中II点拨.要组，I,器件:地引J之展示，实物演示选项目完成组的一至两组进行实物演示，阐述方案设计。教师结合理论知识，适时件实物信号引脚接线参考图火第ww：EVCC引脚对应3V供电，GND引脚对应开发抑项目评价教师点评与总结1 .从系统分析的角度，分析评价作品，引导学生分析局部与整体、内部与外、定性与定量等。2 .从约束条件、影响因素等方面提出系统优化设想。3 .播放消防安全视频，提升学生消防安全意识组间评价深化系统分析、设计、优化的过程性体验，升华消防安全意识。项目总结引导学生总

7、结分享，交流，课下将优化设想进一步细化。为下一章的控制模块内容作个铺垫。【板书设计】子项目5综合实践活动基于arduino消防预警系统实践一、知识回顾：1、系统分析2、系统设计3、系统优化二、活动任务：简易消防预警系统三、活动过程：1、方案展示2、实物演示3、评价优化【评价设计】需要评价的活动评价目标评价任务评价标准评价方式活动1评价过程对消防预警系统的制作过程进行评价。从学生技术体验、实践操作和小组合作的过程进行评价。课中即时呈现结果活动2活动3评价结果对设计消防预警系统的方案展示和实物演示结果进行评价。能否设计出合理的方案和实现消防预警系统的功能进行评价。分享演示；呈现结果让学生去实现预定生活情境下简易消防预警系统的制作，问题和任务的设置要具体，方向性地引导学生，敢于放手让学生去体验去实践，对课堂上的生成性的内容有效引导。子项目5综合实践活动基于arduino消防预警系统实践项目学习单班级：组长：小组成员：