第20课 反馈控制有算法 教学设计- 2024—2025学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册

教 案 备 课 教 师： 备课日期： 年 月 日 课题 第20课 反馈控制有算法 课型：新课 授课时间 年 月 日 共 1 课时 第 1 课时 学科核心素养目标 1.信息意识： 能够识别并理解物联系统中反馈控制的重要性。 2.计算思维： 能够基于数据分析设计简单的算法，并理解算法的执行过程。 3.数字化学习与创新： 能够利用信息技术解决实际问题，并尝试进行功能扩展和创新。 4.信息社会责任感： 能够关注信息技术在社会生活中的应用，并理解其对社会的影响。 教学重点 基于数据分析设计算法，执行器的使用方法。 教学难点 系统整合的一般方法，以及反馈控制算法的设计。 教法学法 教法：情境教学法、任务驱动法、演示讲解法、分组合作法。 学法：自主探究法、合作学习法、实践操作法。 教具学具准备 多媒体课件、物联花盆系统实验套件、编程环境（如ArduinoIDE）数据采集与分析工具。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新 课 导 入 活动1： 展示一段智能花盆自动灌溉的视频，提问： 智能花盆是如何知道何时需要灌溉的？ 活动1： 观看视频，思考并回答问题。 通过生动有趣的视频，激发学生的学习兴趣，引出本节课的主题。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新 知 探 究 应 用 提 升 一、新知探究 （一）根据数据设计算法 活动2： 讲解如何根据土壤湿度、温度等数据设计灌溉算法，演示如何填写灌溉条件表。 （二）控制执行器 活动3： 演示如何在显示屏上显示土壤湿度数据，并控制灌溉执行器。 （三）对系统进行整合 活动4： 讲解系统整合的一般方法，演示如何对物联花盆系统进行功能测试。 二、拓展巩固 分层教学 活动5： 介绍物联花盆系统的功能扩展方案，如增加红外热释电传感器、人工智能摄像头等。 三、拓展升华： 活动6： 引导学生思考如何将所学知识应用到其他领域，如智能家居、智能交通等。 活动2： 小组讨论，根据给定数据设计算法，并填写表格。 活动3： 跟随教师演示，完成显示屏和灌溉执行器的连接与编程。 活动4： 以小组为单位，完成物联花盆系统的模块整合和功能测试。 活动5： 选择一两个创新功能，进行小组讨论和设计方案的制定。 通过实际操作，让学生理解基于数据分析设计算法的方法。 通过动手实践，让学生熟悉执行器的使用方法。 通过团队合作，培养学生的系统整合能力和团队协作能力。 通过功能扩展，培养学生的创新思维和解决问题的能力。 课堂小结 活动7： 总结本节课的重点内容，强调反馈控制算法的重要性和执行器的使用方法。 结束语： 鼓励学生继续探索物联网的奥秘，成为未来的信息科技人才。 活动6： 回顾本节课的学习内容，分享自己的学习收获。 巩固本节课的学习成果，提升学生对反馈控制算法和执行器的理解。 课后作业 布置 基础作业： 1.根据本节课所学内容，设计一个简单的物联花盆系统灌溉算法，并填写灌溉条件表。 2.编写程序，实现显示屏上显示土壤湿度数据的功能。 拓展作业： 1.尝试对物联花盆系统进行功能扩展，如增加红外热释电传感器或人工智能摄像头，并编写相应的程序。 2.调研其他物联系统（如智能家居、智能交通等），了解其中的反馈控制算法和执行器的应用。 实践作业： 1.以小组为单位，完成一个物联花盆系统的制作与测试，要求系统能够根据土壤湿度自动灌溉，并在显示屏上显示相关信息。 2.尝试对系统进行功能扩展和创新。 板书设计 第四单元 简易物联系统实践 第20课 反馈控制有算法 一、数据分析与算法设计 1.土壤湿度分析 2.灌溉条件表 二、控制执行器 1.显示屏显示土壤湿度 2.灌溉执行器控制 三、系统整合与功能测试 1.模块整合 2.功能测试 四、功能扩展与创新 1.红外热释电传感器 2.人工智能摄像头 教学札记 本节课通过生活化的案例和丰富的实践活动，成功激发了学生的学习兴趣，提高了他们的实践能力和创新思维。但在系统整合和功能测试环节，部分小组遇到了困难，需要更多的指导和帮助。在未来的教学中，应加强对学生系统整合能力的培养，并提供更多的实践机会，让学生在实践中不断成长。 备课组长签字: 教研组签字: 教研处盖章： 学科网（北京）股份有限公司 $$