第4章 01智能家居（教学设计）-初中信息技术九年级同步教学设计+视频+图片（苏科版2018）

智能家居 课题：智能家居（第5章 第4课时） 一、学科核心素养 通过智能家居项目活动，培养学生实施项目的能力，进一步激发学生的创新意识，进而培养学生的创新能力。 二、教材分析 本节教材的内容对应于“纲要”中“能够从日常生活中发现可以借助物联网技术解决的简单问题，分析任务需求，选择合适的信息感知和传输技术，设计富有创意的解决”的内容。 通过模拟构建“智能家居”这个物联网应用实例，要求学生在学习了前两个模块的基础上，利用各类传感器和模块来搭建一个智能家居系统。学会使用已知的知识去解决生活中的问题，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，并且要求作品体现出一定的创意，从而真切体验物联网正在改变着我们的生产、生活方式。 三、项目主题 提出设计方案，进行智能家居项目的制作和优化。 四、学情分析 本课的学习对象是9年级的学生，学生学习了前面章节的相关知识，已有了一定的物联网实验器材设计搭建基础。本课可以先组织学生分组讨论，形成解决方案。引导学生探究实现智能家居所需要做的几个环节，从家庭环境信息采集、能耗信息采集到安防信息采集，以及如何将这些信息汇总后上传到控制中心。最后通过设计和组建智能家居系统，来切身体验智能家居的便利性。 五、项目目标和教学要求 根据前期分析中提出的问题，通过分组讨论，提出各自的观点和设想，形成解决方案。通过实践设计制作，培养学生的创造力和动手能力。通过测试优化，培养学生对待项目研究的严谨态度。通过应用提升，增强信息社会的责任感。 六、教学重点与难点 智能家居的设计和制作。 七、教学方法与手段 观察分析、实验操作、自主探究。 八、课时安排 １课时。 九、项目准备 多媒体网络教室、教学课件、物联网实验器材若干套。 十、活动过程 （一）项目导入 教师：在前期分析中，我们发现日常家居环境中存在哪些问题？ 学生：举手发言。 教师：如何来解决这些问题呢？ 引出课题：今天我们一起来学习《智能家居项目实施》。 （核心素养下的设计意图）从学生自己发现的问题，引出解决问题的课题，激发学生参与项目实施的积极性。 （二）项目知识储备 1．方案设计 教师提问：以上问题，哪些可以通过我们目前掌握的物联网技术来解决？ 学生：分组讨论。 教师讲解： 既然这些问题大部分能用物联网技术来解决，那么我们就一一对号入座，明确每个问题的解决方案。 探究讨论：参考教材中“探究学习”表5-3-1，完成问题解决方案。 （核心素养下的设计意图）通过探究讨论，根据目前实际情况，明确能够解决的现状问题，切实感受物联网技术对日常生活的影响。 2．准备器材 教师：你们知道智能家居系统是如何工作的吗？其工作原理如下图所示 教师展示图片： 图１ 教师：我们要制作的这个智能家居系统，无非就是实现家中的环境信息采集、信息传输、输出控制。那它们分别都需要用到哪些物联网实验器材呢？请大家动手，先找出对应的器材。 学生实践：从物联网实验器材中挑选中实现本项目所需要的传感器和模块。 教师：我们制作的这个智能家居系统，可以用到如下器材： （1）信息采集：温度传感器、湿度传感器、光照传感器、PM2.5传感器、红外传感器。 （2）信息传输：蓝牙通信模块、Wi-Fi/GPRS模块。 （3）输出控制：继电器模块、舵机驱动模块、语音播报模块、OLED显示屏。 其中继电器模块，它可以控制过道灯的开启和关闭；舵机驱动模块，它可以控制大门和窗帘的开启和关闭；语音播报模块，它可以在室内空气污染严重时进行语音播报提醒；OLED显示屏，可以显示当前室内的温湿度值和PM2.5的值。 （核心素养下的设计意图）通过了解智能家居的简单工作原理，让学生能根据项目要求，找出实现项目所需器材，培养学生的观察能力、动手能力和勤于思考的品质。 （三）项目探究：智能家居系统 教师：请各组根据设计方案和挑选出的器材，进行器材连接。 学生项目实验：根据方案，在房间模型中安装各类传感器和模块。 教师：提示一下，主控板黑色接口和橙色接口所接模块有特定的要求，请大家回忆一下，不要接错。设备连接好后，我们就可以开始用“xDing软件”来编写程序了。 学生分组实践：编写相关程序。 教师：编写好程序，我们就可以进行设备的测试。 学生分组实践：测试设备。 教师：接下来我们就可以用各自账号登录“中小学物联网创新云平台”网站，设计并制作以你们组名命名的“某某的智能家居”作品了。 学生分组实践：创建作品。 学生分享：各组演示、讲解作品。 教师：根据以上分享的作品，请各组优化各自的项目，并尝试实现当住宅中有非法入侵者时，系统可以自动进行语音警告。 学生分组实践：优化作品。 （核心素养下的设计意图）通过探究实验，鼓励学生大胆探究，激发创新思维，同时培养学生的语言表达能力。 （四）项目小结 今天，我们根据现实需求，完成了对应的智能家居项目设计方案，并