第四册 1.3 班级智能养花控制系统 教案 2022—2023学年电子工业出版社（2022）初中信息技术第四册

信息科技 第3课 班级智能养花控制系统教学设计 课题 班级智能养花控制系统 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级下 教材 分析 通过情景描述、实践探究、知识拓展和巩固练习等，将信息科技与新方法、新应用有机地结合在一起，帮助学生了解信息科技应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。学生通过对本教材的学习逐步掌握信息科技的相关知识，具备一定的科学精神和科技伦理，提高创新能力，夯实信息社会责任，发挥信息科技课程的独特育人价值，为数字强国培养优秀接班人和建设者。 教学 目标 1、信息意识：了解自动控制的作用,具有自主动手解决问题、掌握核心技术的意识。 2、计算思维：根据学习与生活需要,合理选用人工智能。 3、数字化学习与创新：在学习过程中,选择恰当的数字设备支持学习,改变学习方式。 4、信息社会责任：明确科技活动中应遵循的价值观念、道德责任和行为准则。 重点 1、了解智能养花控制系统的组成 2、了解智能养花控制系统常见的执行器 3、了解控制系统消息的订阅和控制 难点 1、掌握自动控制浇水程序控制系统的调试 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 智能大棚的作用是将智能化控制系统应用到大棚种植上，利用最先进的生物模拟技术，模拟出最适合棚内植物生长的环境，采用温度、湿度、CO2、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标，并通过微机进行数据分析，由微机对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控，从而改变大棚内部的生物生长环境。 播放短片引出今天教学内容班级智能养花服控制系统。 观看视频 思考：智能大棚中用到了哪些自动控制系统的功能。 激发学生对自动化系统和控制系统的学习兴趣并快速进入学习状态 讲授新课 一、控制系统的组成 1、智能养花系统工作过程 （1）感测系统监测盆栽的生长环境； （2）服务平台发出预警消息； （3）控制平台根据预警信号及时作出反馈。 2、智能养花控制系统由智能开发板结合相关的执行器组成。 （1）抽送液体的水泵。 （2）提供照明的LED灯带。 （3）促进空气流通的风扇。 3、智能开发板与水泵的连接方式。 4、智能开发板控制水泵开关的程序。 5、水泵是输送液体或使液体增压的机械，主要用来输送水、油、液体金属等。水泵分为进水口和出水口。 二、控制系统消息的订阅和控制 1、自动控制系统是指用一些自动控制装置,对生产中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰(扰动) 的影响而偏离正常状态时,能够被自动地调节而回到工艺所要求的数值范围内。 2、自动控制系统分类 按控制原理的不同，自动控制系统分为： （1）开环控制系统； （2）闭环控制系统。 按给定信号分类，自动控制系统可分为： （1）恒值控制系统； （2）随动控制系统； （3）程序控制系统。 3、开环控制系统输出只受输入的控制，由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。 4、闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。 5、自动控制浇水程序。 练一练 思考——有的植物耐旱，有的植物喜湿，如何根据植物的特性实现自动集中浇水。 三、控制系统的调试 1、智能养花控制浇水量程序。 2、智能养花控制系统运行状态。 3、项目实施——班级智能养花系统之控制系统。 练一练 1、简述智能养花系统工作过程。 2、智能养花系统中常用的执行器有哪些？ 3、简述水泵的主要作用和用途。 4、简述自动控制系统分类。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 学生小组间讨论，共同完成任务。 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务 培养学生自主学习能力 布置作业 1、描述一下，智能养花的控制系统工作方式。 2、根据服务平台上实时的数据曲线图调整控制系统的参数。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力 课堂小结 本次课首先介绍了智能养花控制系统的组成，智能养花控制系统常见的执行器、智能开发板与水泵的连接方式、智能开发板控制水泵开关的程序，然后讲解控制系统消息的订阅和控制，最后探讨了自动控制浇水程序控制系统的调试。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。 板书 一、控制系统的组成 1、智能养花系统工作过程 2、智能养花控制系统的组成 3、智能养花控制系统常见的执行器 4、智能开发板与水泵的连接方式 5、智能开发板控