第二单元项目1设计鱼缸改造方案物联网简易系统规划设计教学设计安徽版（2024）初中信息科技八年级下册(1).docx

项目1设计鱼缸改造方案

——物联网简易系统规划设计

教学设计1

一、项目分析

近年来，随着经济及物联网技术的迅速发展，智能鱼缸开始进入人们的视野。传统鱼缸不具备自动调节温度、自动喂食等智能控制功能，已经不能满足人们对美好生活的需要。针对上述情况，本项目设计了一个集多种控制功能为一体的“智能鱼缸养殖系统”。该系统利用传感器采集鱼缸内的各项数据，通过等设备，实现对鱼缸内环境参数的自动控制，解决了传统鱼缸饲养不便等问题。本项目是“改造家庭传统鱼缸”的第1课时，通过分析家庭传统鱼缸的结构和各组成部分的基本功能，找出它的不足，并针对其不足进行功能改造规划和结构改造设计，制定设计方案。

二、学情分析

八年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期。对于一些较为抽象的概念和原理，部分学生理解起来有一定难度。他们需要更多的实例引导和实践操作来帮助建立抽象思维模型，逐步提升逻辑思维能力。这个年龄段的学生注意力集中时间相对有限，尤其是理论讲解部分，学生容易出现分心现象。而在实践操作环节，学生的注意力往往更加集中。

三、教学目标

1.素养目标

通过设计鱼缸改造方案，了解物联网简易系统规划设计的一般步骤，培养学生发现问题、思考问题、主动获取知识、运用物联网等技术解决问题的意识。

2.项目目标

能发现传统鱼缸的不足，根据实际需要，自觉、自主地寻求恰当的方式，利用传感技术解决问题，完成鱼缸改造方案设计草图。

四、教学重难点

1.教学重点

(1)能发现传统鱼缸的不足，根据实际需要，自觉、自主地寻求恰当的方式，利用

传感技术解决问题，完成鱼缸改造方案设计草图。

(2)小组合作项目的组织与实施，包括小组分工、进度安排、成员沟通与协作等方面，确保项目能够顺利推进并达到预期目标

2.教学难点

通过设计鱼缸改造方案，了解物联网简易系统规划设计的一般步骤，培养学生发现问题、思考问题、主动获取知识、运用物联网等技术解决问题的意识。

五、教学策略

本节课将设计鱼缸改造方案作为一个完整的项目交给学生，让学生在项目实施过程中自主学习相关知识和技能。教师作为项目引导者，为学生提供必要的资源和指导，帮助学生明确项目目标、制定计划、组织实施和评估成果。通过此项目活动，让学生在真实情境中体验物联网简易系统规划设计的全过程，掌握从需求分析、方案设计到系统实现的完整项目开发流程，培养学生的综合能力和创新精神。

六、教学准备

收集鱼缸改造案例资料，包括文字介绍、系统界面截图、案例视频等，用于课堂教学分析展示。自制简易鱼缸用于学生直观感受，分析传统鱼缸的不足之处。

七、评价建议

评价维度

评价内容

评价等级

过程性评价

能积极发表自己的看法、听取同伴发言，思考问题。

☆☆☆☆☆

能主动投入学习，参与小组合作学习效果明显。

☆☆☆☆☆

能够完成鱼缸改造方案的需求分析。

☆☆☆☆☆

能够理解鱼缸改造模块的功能及结构。

☆☆☆☆☆

总结性评价

能够了解项目开发的一般步骤。

☆☆☆☆☆

能够完成鱼缸改造模块组件设计，并绘制出草图。

☆☆☆☆☆

能够了解的一般过程。

☆☆☆☆☆

八、学习流程

智能鱼缸作为物联网技术一个有趣的应用领域，为学生提供了理论知识与日常生活相结合的实践平台。本学习项目旨在让学生通过设计与实施智能鱼缸改造方案，深入理解传感器、控制器、执行器等硬件设备的工作原理，掌握鱼缸改造模块的功能和结构，实现智能控制功能，同时培养学生的创新思维、解决问题的能力以及团队协作精神，激发学生对物联网技术和智能硬件开发的兴趣与热情。

九、教学过程

1.创设情境

通过案例引出传统鱼缸的不足，激发学生设计智能鱼缸的兴趣。

3.项目实施

2.项目准备

分析传统鱼缸的不足，确定传统鱼缸的改造需求。

5.总结反馈

4.展示汇报

每组展示自己的项目，并进行互评。

学生分组进行项目设计与实施，最终绘制出鱼缸改造模块设计草图。

教师引导学生从学习项目本身及物联网简易系统规划设计关键点进行总结，点评学生的学习表现。

教学环节

学生活动

教师活动

设计意图

项目情境明确目标

创设情境：

观看视频：观看一段有关现代智能家居的视频，引出智能鱼缸的概念。

观看一些智能鱼缸的图片或视频，引导学生观察智能鱼缸的特点和功能，如自动换水、自动控温、自动调节灯光等。

学习过程：学生认真观看视频并思考讨论，养鱼过程中遇到了哪些问题，智能鱼缸应该具备哪些功能?

引导问题：你们是否曾经养过鱼?在养鱼过程中遇到过哪些问题?

提问：学生是否想自己设计1个智能鱼缸?

引入真实情境问题，激发学生的学习兴趣。

项目准备分析规划

活动1:了解鱼缸的不足之处

案例体验：请养过金鱼的学生上台讲解用鱼缸养鱼的注意事项，并演示手动按压