电子工业社版（2022）第一册初中信息科技 3.4智能控制技术 教案.docxVIP

教学内容分析

本节课是2022年电子工业出版社出版的八年级上册第三单元第4课。本节课分为三个活动：“认识自动控制技术”“认识远程控制技术”“模拟智能手环的远程提醒应用”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。

教学目标及核心素养指向

1、认识自动控制技术（信息意识、计算思维）

2、认识远程控制技术（信息意识、计算思维、数字化学习与创新）

3、对智能手环与智能控制技术进行分析，描述它实现的功能与应用场景（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任）

教学重难点

教学重点：

1、认识自动控制技术

2、认识远程控制技术

3、模拟智能手环的远程提醒应用

设计原因：了解生活中的传感器智能控制技术是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。

教学难点：

模拟智能手环的远程提醒应用，描述它实现的功能与应用场景

设计原因：能实现对智能手环的智能控制技术进行分析在操作上对学生来说比较困难，所以此部分对学生来说难度较高，应作为难点内容。

教学过程

1、情境导入（3分钟）

教师活动

学生活动

情境引入：马宁发现在物联网的应用中，实现与机器、设备的交互还需要控制技术。例如，远程控制的门禁、远程感应的灯、实现家庭防护的报警器、矿场中远程控制的机器等，物联网应用中将数据经过分析、处理后，可以根据信息按照既定的程序进行操作，例如，开门、亮灯、发出警报、控制机器动作等，这就是智能控制技术。

在本节，我们通过让智能手环实现智能控制，学习物联网应用层的关键技术之一--智能控制技术。

在物联网中，当传感器获取大量数据后，对数据进行分析、处理，通过控制技术就可以实现对相关设备的控制。根据控制主体的不同，控制形式可分为自动控制与手动控制。

学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答提问

设计意图：

激发学生对传感器与智能控制技术的学习兴趣并快速进入学习状态。

2、新知讲授（35分钟）

教师活动

学生活动

活动1：认识自动控制技术

知识讲解

自动控制是指对采集到的数据进行分析和处理,并按规定的控制规则，实施控制行为。

自动控制的应用相当广泛，如火车站人脸识别进站系统，当旅客在进站口的闸机上刷身份证后，该系统自动识别身份证信息，同时进行人脸识别对比，并在数据库中查找这一身份信息，判断该旅客是否购买了本站有关车次的车票，然后做出是否打开闸机的决定，如图3.4.1所示。

控制技术中的执行器

执行器是指接收控制信号并对受控对象进行控制的设备。常见的执行器有灯光设备、显示设备、声音设备和电机类设备，如图3.4.2所示。

灯光设备是一种输出光信号的执行器，如LED灯、光环板等;

显示设备是实现人机对话的主要形式，如数码管、OLED显示屏、LCD液晶屏等:

声音设备是一种输出声音信号的执行器，如蜂鸣器、喇叭等;

电机类设备是一种控制物休运转的执行器，如可以调节速度的马达，能够控制转动角度的舵机等。

活动2：认识远程控制技术

知识讲解

手动控制是由人直接或间接操作完成的控制。远程控制是常见的手动控制，它是指人使用计算机、手机等智能终端中的软件发送指令，通过物联网对远程设备实现控制。例如，某智能远程控制App(界面如图3.4.3的左图所示)，通过网络连接到在线设备，实现设备的开关、定时、模式调整等操作，如图3.4.3所示。

常见的远程控制平台

物联网中常见的远程控制平台有OneNET平台、Blynk平台、MOTT平台和终端小程序平台。

1.OneNET平台

OneNET平台是由中国移动打造的PaaS物联网开放平台，该平台能够帮助开发者轻松实现设备接入与设备连接，快速完成产品开发部署，为智能硬件、智能家居产品提供完善的物联网解决方案。

2.Blynk平台

Blynk平台是为物联网而设计的，它可以远程控制硬件，可以显示传感器数据，可以存储数据并对其进行视觉化。该平台有三个主要组件:BlynkApp、Blynk服务器和Blynk库。

3.MQTT平台

MQTT是一个基于客户-服务器的消息发布/订阅传输协议，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。

4.终端小程序平台

使用终端小程序平台可以连接物联网设备。用户可以自行设置控制界面的组件，如开关、按钮、图表等，也可以设置组件的摆放位置，更灵活地控制物联网设备,还可以直观地看到设备上传感器获取的数据变化情况。

活动3：模拟智能手环的远程提醒应用

知识讲解

使用智能手环可以实现远程提醒的功能，例如，远程提醒老年人吃药。只要在App上发送消息或者点击按钮，就能把信息传送到智能手环中，从而触发智能手环中的执行器，让设备发出声音、亮灯或显示信息等，实现提醒。