第13课 物联网控制与反馈 教学设计 -初中信息技术七年级下册浙教版2023

《第13课 物联网控制与反馈》教学设计 教学内容分析 本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第三单元第13课。本节课分为三个活动：“浏览网页”“认识H5网页”“制作网页”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。 教学目标及核心素养指向 1、 通过对控制方式的认识和学习，了解物联网设备的一般控制形式（信息意识、计算思维、信息社会责任） 2、 通过物联系统原型功能实现的实践与体验，了解物联网中控制与反馈的实现过程（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任） 教学重难点 教学重点： 通过对控制方式的认识和学习，了解物联网设备的一般控制形式 设计原因：物联网控制方式是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。 教学难点： 通过物联系统原型功能实现的实践与体验，了解物联网中控制与反馈的实现过程 设计原因：理解物联网的反馈模型对学生来说比较困难，所以此部分对学生来说难度较高，应作为难点内容。 教学过程 1、情境导入（3分钟） 教师活动 学生活动 情境引入：在物联网的神奇世界里，控制与反馈机制扮演着至关重要的角色。想象一下，智能家居中的灯光能够根据环境光线自动调节亮度，智能温控系统能根据室内温度自动调节空调运行。这一切都离不开物联网的控制与反馈技术。在这堂课中，我们将深入探索物联网控制与反馈的奥秘，揭开其背后的技术面纱。 问题一：物联网控制与反馈机制是如何实现设备自动调节的？请简要描述其工作原理。 问题二：物联网控制与反馈技术在日常生活中有哪些应用场景？它们是如何提升生活质量的？ 学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答提问 设计意图： 激发学生对物联网控制与反馈的学习兴趣并快速进入学习状态。 2、新知讲授（35分钟） 教师活动 学生活动 活动1：控制与反馈 在物联网中，控制与反馈的过程一般是通过传感器对外界信息进行感知，由控制器将获取的信息以控制信号的形式传递给执行器，再通过执行器作用于受控对象，当受控对象信号输出后，其信号值同时反馈给控制器对信号的再次输出产生影响，从而起到制约作用，以达到预定的目的。 在“校园农场”物联系统原型中，控制与反馈的应用场景随处可见。例如，“智能水位控制”子系统原型中水培植物的自动水位控制过程，通过超声波传感器检测水培植物器皿中的水位，当水位低于阈值时，传感器将信息传送到控制器，控制器将水泵通电指令发送到执行器，执行器打开水泵开始供水，同时传感器实时监测水位信息再反馈给控制器，当水位达到设定值时实现关闭水泵供水的操作。 活动2：控制的形式 1、手动控制 手动控制是由人直接或间接操纵的控制。 人工远程控制是常见的手动控制，它是指借助计算机、手机等终端连接到物联网设备，通过软件发送指令，以实现对远程设备的控制。 2.自动控制 自动控制是指对采集到的数据进行分析和处理，并按已定的控制规则决定将要采取的控制行为。 自动控制系统在日常应用中比较广泛，如火车站人脸识别进站系统，当旅客在进站的闸机上刷身份证后，进站闸机系统自动识别身份证信息，同时进行人脸识别对比，并在数据库中查找这一身份信息，判断旅客是否购买了本站车次车票，然后做出是否打开闸机的决定。 活动3：应用实例————“智能水位控制”子系统原型中的水位控制 在“智能水位控制”子系统原型中，将超声波传感器与开源硬件相连接，可以制作一个水培植物的水位控制装置。例如，应用控制板，通过扩展板连接超声波传感器、继电器模块、直流抽水泵等设备，实现低于预设水位自动供水的功能 学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 活动1：控制与反馈 亲身体验 找出生活中智能控制实例，分析其控制的流程，并画出流程图 活动2：控制的形式 开动脑筋 你接触过哪些自动控制的智能设备，它们是如何实现自动控制的? 活动3：应用实例————“智能水位控制”子系统原型中的水位控制 设计意图: 培养学生独立思考的能力，提高核心素养。 3、课堂小结（7分钟） 教师活动 学生活动 总结本课内容： 活动1：控制与反馈 活动2：控制的形式 活动3：应用实例————“智能水位控制”子系统原型中的水位控制 学生一同回答并梳理知识 设计意图： 帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$