第三单元第13课《物联网控制与反馈》-教学设计　2023—2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册.docxVIP

第三单元第13课《物联网控制与反馈》-教学设计2023—2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、教学内容分析

1.本节课的主要教学内容为浙教版（2023）初中信息技术七年级下册第三单元第13课《物联网控制与反馈》。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课将在学生已掌握的计算机基础知识、网络基础知识和编程基础知识的基础上，进一步学习物联网控制与反馈的相关知识，包括物联网的概念、组成、应用以及控制与反馈的实现方式。这些内容与课本中关于计算机组成、网络通信和编程实践的相关章节紧密相连，有助于学生构建完整的知识体系。

二、核心素养目标

培养学生信息意识，使学生认识到物联网技术在现代生活中的重要性；提升计算思维，通过物联网控制与反馈的学习，培养学生分析问题、设计解决方案的能力；增强实践能力，通过动手实践，让学生学会将理论知识应用于实际操作中；激发创新精神，鼓励学生在学习过程中勇于探索和尝试，培养创新意识。

三、教学难点与重点

1.教学重点

-核心内容：物联网基本工作原理和组成。

-详细列明：本节课的重点在于使学生理解物联网的基本概念，包括传感器、控制器、执行器等组件的作用及其相互之间的协同工作原理。举例来说，重点讲解传感器如何感知环境信息，控制器如何处理信息并作出决策，以及执行器如何执行控制指令。

2.教学难点

-难点内容：物联网系统设计中的编程和数据处理。

-详细列明：物联网系统设计中的编程难点在于让学生掌握如何编写程序控制传感器和执行器，以及如何处理传感器收集的数据。数据处理难点包括如何对传感器数据进行清洗、转换和分析。例如，难点之一是理解并实现传感器数据读取与处理程序，难点之二是理解如何设计控制算法以实现精确的控制目标。

四、教学资源

-软硬件资源：物联网开发套件（包含传感器、控制器、执行器等）、电脑、编程软件（如ArduinoIDE或Python编程环境）

-课程平台：学校网络教学平台、在线编程平台（如Code.org、Scratch）

-信息化资源：物联网相关视频教程、在线论坛、教学案例库

-教学手段：实物演示、小组合作、编程实践、课堂讨论

五、教学过程

一、导入新课

（教师）

同学们，今天我们来学习第三单元第13课《物联网控制与反馈》。大家之前是否接触过物联网这个词？有没有对物联网有什么自己的理解？请同学们在心中默念一遍，物联网，它到底是什么呢？

（学生）

（学生思考后回答）

二、新课讲授

1.物联网的概念

（教师）

同学们，物联网是一个由许多设备和系统组成的网络，它们通过互联网连接起来，可以收集、处理和传输数据。下面，我将用几个例子来帮助大家更好地理解物联网。

（教师展示PPT或实物演示，例如智能家居、智能交通等）

-智能家居：通过物联网技术，我们可以实现远程控制家里的电器，比如灯光、空调等。

-智能交通：利用物联网技术，我们可以实现交通流量监测、信号灯控制等功能。

（学生观看演示，思考物联网的应用）

2.物联网的组成

（教师）

物联网由传感器、控制器、执行器、网络和云平台等组成。接下来，我将详细讲解这些组成部分。

-传感器：负责收集环境信息，如温度、湿度、光照等。

-控制器：负责处理传感器收集的信息，并作出相应的决策。

-执行器：负责执行控制器的决策，如开关电器、调节温度等。

-网络：负责将传感器、控制器和执行器连接起来，实现数据传输。

-云平台：负责存储和处理物联网设备收集的数据。

（教师通过PPT展示物联网组成图，并解释各部分功能）

3.物联网控制与反馈

（教师）

物联网控制与反馈是指通过传感器收集信息，控制器处理信息，执行器执行决策，然后再次通过传感器收集反馈信息的过程。下面，我将通过一个简单的例子来讲解这个概念。

（教师展示PPT或实物演示，例如温湿度控制器）

-温湿度控制器：当环境温度或湿度超过设定值时，控制器会自动开启空调或加湿器，以调节室内环境。同时，传感器会收集新的温度和湿度数据，反馈给控制器。

（学生观看演示，思考物联网控制与反馈的原理）

4.物联网编程

（教师）

物联网编程是指编写程序控制传感器和执行器。下面，我将简要介绍两种编程语言：Arduino和Python。

-Arduino：适用于嵌入式系统，可以控制传感器和执行器。

-Python：适用于数据处理和分析，可以与Arduino或其他物联网设备进行通信。

（教师展示Arduino和Python编程的简单示例）

三、课堂练习

（教师）

同学们，接下来我们将进行课堂练习，请大家根据刚才学习的知识，设计一个简单的物联网控制系统。比如，设计一个温度控制器，当室内温度超过设定值时，自动开启空调。

（学生分组