第10课 物联系统原型搭建 教学设计 2023—2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册

第10课 《物联系统原型搭建》教学设计 【课标内容要求】 自觉遵守物联网实验的操作规程，会使用实验设备搭建物联系统模型，并能通过实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据。 【教学内容分析】 本节课是2023省版信息科技七下第二单元《探秘物联网》第10课。能根据具体情境和需求，设计物联网原型并尝试搭建。本节课是本单元“探秘互联网”前五节课内容的综合实践，也为后面学习“物联网数据的获取”、“物联网数据的汇集与使用”、“物联网控制与反馈”、“物联网系统原型的程序编写”和“物联网系统原型的运 行与调试”奠定基础。 【教学目标】 1.通过搭建物联系统原型，了解物联系统原型的基本概念。（5号 宋体 单倍行距） 2.理解物联系统和物联系统原型的异同，了解物联系统原型的作用和意义。 3.通过具体任务的实践活动，体验物联系统设计与搭建基本流程。 重点：了解物联系统原型的基本概念，理解其和物联系统的异同。 难点：模拟实现物联网系统原型。 【核心素养指向】 1、信息意识：认识到物联网对社会发展的影响，善于使用信息科技解决学习和生活中的问题。 2、计算思维，能在真实情境中发现问题，提取问题的基本特征，对问题进行抽象、分解、建模，指定解决方案。 3、数字化学习与创新：合理运用信息科技获取、加工、管理和评价学习资源，解决学习问题。 4、信息社会责任：具有良好的协作意识与习惯，能认识自主可控技术的重要意义，树立科技自立自强的意识。 【学情分析】 通过第一单元的学习，学生已了解物联网基本原理，但对于物联网的工作过程还不够了解。七年级同学思维敏捷，有一定的理解能力和自学能力，能进行小组写作学习。他们具有强烈的探究欲望，软硬件结合的学习方式有助于完成项目。 【设计构想】 1.整体设想 创设情境，校园农场无人照料，请学生出谋划策运用物联网知识为农场做一些智能化设计，以小组为单位，为“校园农场”设计并搭建子系统原型。 2.教法学法 通过演示讲解法、任务驱动法、自主探究法等方法。 3.情境与任务 4.学生活动 学生通过团队合作，扬长补短，合理分组，完成上述设计活动的自主探究。 5.核心素养的落实 6.评价设计 过程性评价：在任务活动过程中，对学生学习探究中遇到的知识、技能和解决方法等问题加以帮助和评价，然后小组成员上台广播并解说。 总结性评价： 课堂评价 评价项目 自我评价 同学评价 一、分析需求，规划设计子系统原型并完成示意图 A B C A B C 三、搭建“自动浇灌”子系统功能系统原型 A B C A B C 四、监测并验证 A B C A B C 【教学环境及资源准备】 课件、学习平台、控制板、水分传感器、继电器、水泵、连接线、土壤、水、杯子等。 【教学活动设计】 学习任务 学习过程 设计意图 用时（单位：分钟） 教师活动 学生活动 情境导入 1.展示一组校园农场照片。 师：临近寒假，校园农场无人照料，这可怎么办？你能用学过的物联网知识为农场做一些智能化设计吗？ 2.观看视频《农业物联网——让农业实现从田间到指尖的转变》 引出物联系统概念：物联系统是由物联网技术支持的信息系统。物联系统的应用让人们的工作、学习、生活更高效、更便捷。 生：自动浇水，自动施肥，自动通风等。 学生观看聆听 利用图片快速吸引学生注意力，创设真实情境，激发学生的学习兴趣。引导学生从开发者角度思考问题，培养学生的信息意识。 3 新授知识 一、物联系统原型 1.观看视频《物联网与生活》 师：不同的物联系统能实现不同的功能。电力物联系统能有效整合各类资源，提高设备效率，为电网的发、输、变、配合用电等环节提供重要的技术支撑，医疗物联系统能实现医疗场景的物联与感知，助力医院的个性化治疗和高质量发展。 学生观看聆听 通过视频直观的体现出“物联网原型”的内核。 3 2.师：在设计和建设物联系统之前，可以通过搭建物联系统原型来检验、测试或演示设想。原型是系统某一方面的一种原始状态，不必是完整的、可工作的系统。 展示子系统原型和功能原型图片。 师：如为了验证自动浇水功能实现的可行性，设计一个“自动浇灌”物联子系统原型；为了测试温湿度，设计“温度和湿度”功能原型。 学生观看聆听 生看书P55图10-2和10-3。 帮助学生养成阅读书本的习惯。 通过对比子系统原型和功能原型，更深入了解什么是物联网系统原型。 实践操作 展示事先做好的“自动浇灌”子系统原型 展示学习资源 学生到信息科技学习平台下载学习资源 让学生清晰了解实践操作的内容和所需资料。 1 二、物联系统原型的设计和搭建 活动一：前期分析和架构设计——参考表格为“校园农场”分析系统需求，