第2课 探秘智能家居 课件+导学案 2024—2025学年清华大学版（2024）B版初中信息技术八年级上册

课题名称 第2课探秘智能家居 课时目标 1.知道智能家居和传统家居的区别，能够说出智能家居的原理。 2.知道智能家居常用的感知设备，能够理解室内常用感知设备的部署方式。 3.知道智能家电远程控制的原理，能够将MQTT服务器运行在公网上，实现远程浇花。 教学准备 计算机，开源硬件，数据线、继电器、水泵、水管 导学过程 意图说明 一、知识探究 1.项目子任务引入 ——了解智能家居及智能家电的原理，以为智能家居项目实践作知识储备。 2.探究内容与要求 （1）方法引导：遵循事物发展一般规律，由“简单到复杂”认知规律 （2）主要内容： ①智能家居的原理是什么？——原理探究 ②智能家居的感知设备有哪些？——感知设备知识 ③家电的远程控制原理是什么？——原理探究 3.知识习得 （1）自主阅读：以书本P79-88为主，网络知识作补充。 （2）知识梳理： ①相对于传统家居来说，智能家居最基本的功能是将电器控制由过去的 控制变成 控制。智能家居中，“开关”通过各种通信技术与控制器相连，通过用 控制 ，从而实现可编程控制。 ②常见的室内传感器有 、 、 和 等。 ③大部分产品采用 技术，有些产品则会选择使用 和 技术，借助手机或者物联网网关设备实现联网。 ④可以通过 、 、 、和 等产品，实现对大部分传统家电的远程控制。 4.核心素养培育 （1）学会分析:智能家居将电器的控制由过去的人工手控变成用计算机控制。分析并对比传统家居的电路图及现代智能家居的控制方式，从使用者的安全性、便捷性、可操作性等角度分析这两种家居的利弊，阐明原因。 辅助分析支架：传统家居的使用对象一般为 ，他们有 特点，这也就决定了传统家居具备 优势。那么，它的劣势有 。 智能家居的使用对象一般为 ，他们有 特点，这也就决定了传统家居具备 优势。那么，它的劣势有 。 通过对比分析，我更喜欢 ，原因是 。 （2） 学会论证:多数室内感知设备的联网方式是怎么样的？请举例说明。 辅助分析支架：室内感知设备的联网方式有 、 和 。 上网搜索某智能摄像头或智能音响抑或扫地机器人等的联网过程，总结归纳出智能家电联网的一般步骤。 步骤1: 步骤2: 步骤3: 总结： （3） 学会探究：如何搭建MQTT服务器，并使其在公网上运行？请以智能花盆远程浇花为例进行实践。 ①硬件搭建：将开源硬件、继电器、水泵、水管等硬件连接起来； ②打开公网页面，比如EasyIoT（https://iot.dfrobot.com.cn/index.html）进行账号注册，并查看“工作间”账户和密码；再添加设备，修改topic； ③打开编程软件，编写代码并上传程序。注意将书中范例代码的IOT_pubTopic、IOT_UserName、IOT_PassWord改成自己的。 （4）对学科方法、工具或作品进行评价反思 ①在分析传统家居和智能家居的利弊时，我们根据使用者的不同，列出两种家居方式的利弊，这种分析方法有什么好处？ ②学习了室内感知设备不同的部署方式和通信方式，对你的智能家居项目有什么启发？ ③本节课我们对公网的信息传输进行了探究，请总结公网信息通信与局域网信息通信的异同。公网信息通讯要注意什么？ 二、习题测试 1.智能家居系统中一般不会采用的通信技术是（ ） A. 有线网络 B. Wi-Fi C. zigbee D. LoRa 2.下列说法中，不属于红外遥控技术基本特点的是（ ） A. 具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低等特点 B. 主要由信号发射模块和接收模块两个部分组成 C. 红外接收端接收到发射端发送的红外信号时，就可以执行对应的 命令 D. 可以像Wi-Fi控制一样，隔墙也能遥控家电 三、小结回顾 请同学按照下列提示进行总结回顾： 1.学到了哪些知识与技能？ 2.提升了哪些方面的能力？ 3.生成了怎样的观点？ 四、布置作业 1.项目实施作业 请各小组对项目探究的阶段成果进行整理并提交，整理内容： （1）智能家居与传统家居优劣分析表 （2）智能家电联网的一般步骤 （3）智能花盆远程浇花探究项目实施记录表 2.课后挑战作业（对应B版中的“挑战”部分） 结合自己的生活习惯，讨论家居生活中各种模式的应用场景和具体工作，还可以添加哪些模式，并填写下表。 模式名称 场景描述 工作描述 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3单元 物联网创新和智能生活 第2节 探秘智能家居 八年级 上册 1 主要内容 知识探究 /01 /02 习题测试 /03 小节回顾 /04 作业布置 2 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 知识探究 项目子任务 了解智能家居及智能家电的原理，以为智能家居项目实践作知识储备 3 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 知识探究 探究内容与要求 （1）方法引导：遵循事物发展一般规律，由“简单到复杂”认知规律 （2）主要内容： 　　①智能家居的原理是什么？——原理探究 ②智能家居的感知设备有哪些？——感知设备知识 ③家电的远程控制原理是什么？——原理探究 4 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 知识探究 知识习得 （1）自主阅读：以书本P79-88为主，网络知识作补充。 （2）知识梳理： ①相对于传统家居来说，智能家居的功能是将电器控制由过去的 控制变成是 控制。智能家居中，“开关”通过各种通信技术与控制器相连，通过用 控制 ，从而实现可编程控制。 ②常见的室内传感器有 、 、 和 等。 ③大部分产品采用 技术，有些产品则会选择使用 和 技 术，借助手机或者物联网网关设备实现联网。 ④可以通过 、 、 、和 等产品，实现对大部分传统家电的远程控制。 5 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 知识探究 核心素养培育 （1）学会分析:智能家居将电器的控制由过去的人工手控变成用计算机控制。分析并对比传统家居的电路图及现代智能家居的控制方式，从使用者的安全性、便捷性、可操作性等角度分析这两种家居的利弊，阐明原因。 辅助分析支架：传统家居的使用对象一般为 ，他们有 特点，这也就决定了传统家居具备 优势。那么，它的劣势有 。 智能家居的使用对象一般为 ，他们有 特点，这也就决定了传统家居具备 优势。那么，它的劣势有 。 通过对比分析，我更喜欢 ，原因是 。 6 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 知识探究 核心素养培育 （2）学会论证：室内感知设备的联网方式是怎么样的？请举例说明。 辅助分析支架：室内感知设备的联网方式有 、 和 。 上网搜索某智能摄像头或智能音响抑或扫地机器人等的联网过程，总结归纳出智能家电联网的一般步骤。 步骤1: 步骤2: 步骤3: 总结： 7 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 知识探究 核心素养培育 （3）学会探究：如何搭建MQTT服务器，并使其在公网上运行？请以智能花盆远程浇花为例进行实践。 ①硬件搭建：将开源硬件、继电器、水泵、水管等硬件连接起来； ②打开公网页面，比如EasyIoT（https://iot.dfrobot.com.cn/index.html）进 行账号注册，并查看“工作间”账户和密码；再添加设备，修改topic； ③打开编程软件，编写代码并上传程序。注意将书中范例代码的IOT_pubTopic、 IOT_UserName、IOT_PassWord改成自己的。 8 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 知识探究 核心素养培育 （4）评价反思 ①在分析传统家居和智能家居的利弊时，我们根据使用者的不同，列出两种家 居方式的利弊，这种分析方法有什么好处？ ②学习了室内感知设备不同的部署方式和通信方式，对你的智能家居项目有什 么启发？ ③本节课我们对公网的信息传输进行了探究，请总结公网信息通信与局域网信 息通信的异同。公网信息通讯要注意什么？ 9 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 习题测试 1.智能家居系统中一般不会采用的通信技术是（ ） A. 有线网络 B. Wi-Fi C. zigbee D. LoRa 2.下列说法中，不属于红外遥控技术基本特点的是（ ） A. 具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低等特点 B. 主要由信号发射模块和接收模块两个部分组成 C. 红外接收端接收到发射端发送的红外信号时，就可以执行对应的 命令 D. 可以像Wi-Fi控制一样，隔墙也能遥控家电 10 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 小结回顾 请同学按照下列提示进行总结回顾： 1.学到了哪些知识与技能？ 2.提升了哪些方面的能力？ 3.生成了怎样的观点？ 11 01 准备过程 02 整体结构 03 重点说明 04 名词解释 作业布置 1.项目实施作业 请各小组对项目探究的阶段成果进行整理并提交，整理内容： （1）智能家居与传统家居优劣分析表 （2）智能家电联网的一般步骤 （3）智能花盆远程浇花探究项目实施记录表 2.课后挑战作业（书本P89的“挑战”部分） 12 $$