第20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

第20课反馈控制有算法

第四单元第20课

课题应到人数实到人数

反馈控制有算法

课型新授课备课时间上课时间

本节课是八年级全一册中物联网实践与探索单元的关键课程，聚焦于物联系统

中的反馈控制算法设计与系统整合。在物联网体系中，反馈控制是实现系统智能化

教

和自动化的核心环节，而算法则是实现精确控制的关键。通过本节课的学习，学生

材

将掌握基于数据分析设计算法的方法，学会控制执行器实现系统反馈，了解系统整

分

合的一般流程，这对于提升学生在物联网技术领域的综合应用能力具有重要意义。

析

有助于培养学生的逻辑思维、系统设计和实践操作能力，使学生能够构建完整、智

能的物联网系统，为今后深入学习物联网技术及相关领域的系统开发奠定基础。

学生在之前的课程中已经学习了物联网的数据采集、传输、处理和可视化等知

学

识，对物联系统的基本组成和工作流程有了一定的了解。同时，学生也具备了一定

情

的编程基础和逻辑思维能力，能够理解简单的程序逻辑和算法结构。然而，对于如

分

何根据实际需求设计复杂的控制算法、如何有效地控制执行器实现系统功能以及如

析

何整合各个功能模块构建完整的物联系统，学生还缺乏深入的认识和实践经验。

信息意识：在了解系统整合和功能扩展过程中，提高对信息交互（各功能模块

之间的数据传输和共享）和信息处理（根据不同功能需求处理数据）的认识，学会

从信息整合的角度理解物联系统如何实现整体功能，如意识到数据在不同模块之间

的流动和转换如何实现系统的反馈控制和功能扩展。

计算思维：引导学生思考如何优化算法（如提高算法效率、减少资源消耗）和

核系统性能（如提高系统响应速度、增强稳定性），理解其如何通过计算和编程技术

心实现，提升计算思维在物联系统设计中的应用能力，培养运用计算思维解决物联系

素统实际问题的意识，如设计更高效的条件判断逻辑或改进执行器控制算法。

养数字化学习与创新：引导学生在拓展与提升活动中，发挥创意，思考物联系统

目的创新功能（如物联花盆系统中利用人工智能摄像头识别植物种类并自动调整灌溉

标参数），通过实践活动培养创新思维和实践能力，如设计新的算法或改进现有系统

功能，同时鼓励学生参与物联网相关的创新实践项目，提升学生在数字化环境下的

创新实践精神。

信息社会责任：通过讨论物联系统对环境和社会生活的影响（如智能灌溉系统

对水资源节约的作用、物联门锁系统对家庭安全的保障），培养学生的社会责任感，

使其认识到物联网技术在推动社会可持续发展和改善生活质量方面的重要作用，鼓

励学生积极关注物联网技术的发展，为物联网技术的合理应用和社会发展贡献力量，

如宣传物联网安全知识，倡导智能、安全的物联网系统应用。

学会控制执行器实现系统反馈，包括正确连接执行器（如水泵、显示屏等）与主控

板，编写控制代码实现执行器的相应动作（如显示土壤湿度数据、启动水泵进行灌

溉），能够将设计好的算法应用到执行器控制中，实现物联系统对环境的有效反馈，

教学重点

如根据土壤湿度情况在显示屏上显示相应信息，并在需要灌溉时启动水泵，掌握执

行器在物联系统中的功能实现方法，提高学生的硬件控制和编程应用能力。

掌握系统整合的方法和要点，包括硬件方面（如引脚分配、供