第二十课 反馈控制有算法 教学设计 人教版信息科技八年级全一册.pdf

八年级信息技术义务教育版教学设计

课题反馈控制有算法单元第四单元学科信息技术年级八年级

1.学生能够掌握基于数据分析设计算法的方法，针对物联花盆系统自动灌溉功能，学会确定

相关数据的阈值，并根据不同条件设计合理的决策算法，能够用程序代码实现该算法。

2.学生能够熟悉执行器（如显示屏、直流电机水泵）的使用方法，包括硬件连接和编程控制，

实现对土壤湿度的显示和自动灌溉功能。

学

目标

3.学生能够理解系统整合的一般方法，包括硬件检查、网络测试、动态测试等，能够完成物

联花盆系统项目的模块整合和功能集成，并进行功能测试，确保系统正常运行。

4.学生能够了解物联系统功能扩展的思路和方法，从系统功能、人机交互、数据处理与可视

化等方面提出扩展方向，并能对扩展功能进行简单设计和分析。

重点1.基于数据分析设计自动灌溉算法，确定合理的土壤湿度阈值及不同条件下的决策逻辑，并

编程实现。

2.执行器（显示屏和直流电机水泵）的正确使用，包括硬件连接和编程控制，实现土壤湿度

显示和自动灌溉功能。

3.物联系统整合的方法和步骤，确保系统各模块协同工作，实现整体功能，包括硬件检查、

网络测试和动态测试等环节。

难点1.设计复杂的决策算法，考虑多种因素（如土壤湿度、天气预报、光照强度等）的相互影响，

确保算法的准确性和有效性，同时优化算法以提高系统性能。

2.系统整合过程中解决硬件兼容性、网络通信稳定性等问题，确保系统能够可靠运行，及时

发现并排除潜在故障。

3.从多个角度对物联系统进行功能扩展设计，提出创新且可行的方案，同时要考虑扩展功能

与原有系统的兼容性和集成性，避免过度设计或功能冲突。

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课1.展示问题情境：通过PPT展示物联花盆系统，倾听老师讲解激发学生的学

提出要实现自动灌溉等功能需要加入执行模块的与导入兴趣，让从问题

问题，引导学生思考执行模块所需硬件以及触发条中进行思考，从

件，从而引出本节课主题——反馈控制有算法。而引出本节课的

学习内容

2.引发思考与讨论：组织学生简单讨论执行模

块硬件（如显示屏、水泵等）的作用以及可能影响

其工作的因素，激发学生学习兴趣和探索欲望，为

后续教学内容做好铺垫。

讲授新课一、知识讲解与实践操作通过学习，了通过几个学习活

解算法设计思动让学习开始掌

1.根据数据设计算法路及反馈控制握本节课的重点

执行器等相关及难点

算法设计思路讲解：以物联花盆系统自动灌溉知识内容

功能为例，讲解如何根据数据分析处理结果设计算

法。引导学生思考土壤湿度、天气预报、光照强度

等数据与灌溉决策之间的关系，如确定土壤湿度的

上限值、下限值作为判断是否灌溉的重要依据。