第14课 远程控制更便捷 教学设计-2025-2026学年人教版初中信息科技八年级全一册

该初中信息科技教学设计聚焦物联系统中控制的实现过程及远程控制开锁功能，通过“远程通知后能否远程控制开锁”的情境导入，承接远程通知知识，搭建从反馈到控制的学习支架，帮助学生理解控制在物联系统中的核心地位。 以项目式学习推动实践，通过模拟搭建MQTT服务器、编程实现模块功能，培养数字化学习与创新能力，在系统架构分析、任务分解中渗透计算思维，拓展环节探讨安全隐患强化信息社会责任，助力学生提升实践与系统思维，为教师提供融合多素养的教学案例。

八年级信息技术上册教学设计 课题 第14课 远程控制更便捷 教学 目标 1.物联系统中控制实现的过程及反馈与控制的关系，使学生深刻理解控制在物联系统中的核心地位和作用机制，这是掌握物联网系统控制原理的关键所在。 2.远程控制开锁功能的模拟实现，包括系统架构设计、功能模块划分、利用MQTT协议实现远程数据交互和控制动作的编程实现，以及硬件连接和调试，确保学生能够成功构建远程控制开锁系统，体验物联系统的实际控制功能，掌握物联系统开发的基本技能。 3.远程控制开锁功能中各模块的功能和实现方式，让学生清晰把握系统的整体架构和工作原理，为进一步学习和设计更复杂的物联控制系统奠定坚实基础。 教学 重点 在实跋操作中，正确搭建和优化本地MQTT服务器，确保其稳定、高效运行，并实现用户端和门锁端之间准确、快速的数据传输和控制指令交互，需要学生具备扎实的网络知识、熟练的编程能力和丰富的调试经验,对学生的综合技术能力要求较高。 教学 难点 全面理解远程控制系统的安全隐患及有效防范措施，需要学生综合考虑网络安全、设备安全、数据安全、用户身份验证等多方面因亲，从系统整体角度进行深入分析和设计，对学生的系统思维能力和安全意识提出了较高挑战。 教学 过程 教 学 内 容 与 师 生 活 动 设计意图和 关注的学生 情境导入： 有了远程通知反馈功能，用户不在家也能及时收到有人到访的消息了。那么可以远程控制开锁吗？ 新授课： 1、 认识物联系统中的控制  物联系统中的反馈与控制密不可分，控制是基于反馈的数据调整设备或者系统的工作状态。以火车站的验票系统为例，当乘客在闸机上刷身份证并注视摄像头时，系统采集乘客的身份数据，通过网络传输到验票服务器；验票服务器进行分析后，作出是否允许乘客通过闸机的决策，反馈给闸机系统；闸机系统根据反馈数据判断是否打开闸机。 在物联系统中，控制通常分为人工控制和自动控制。 人工控制是由人直接或间接利用计算机、智能终端等联网设备发送指令，实现对远程设备的控制。 自动控制是指物联系统对采集到的数据进行分析和处理，根据设定的控 制规则将决策反馈给设备，无须人直接干预就能控制设备的运转。 学习活动1 你见过或听说过哪些远程控制的案例？它们是如何实现控制的？ 生活中人工控制的场景有很多。例如，用燃气烧水，需要观 察水是否开了，如果水开了，就要关掉燃气，整个事情的发展过 程需要人的全程参与，以保证控制结果符合设定的预期。 自动控制无须人直接参与，由系统根据预设程序或算法自动 执行控制任务。当传感器采集数据后，系统获取并对数据进行分析处理，通过执行器和控制技术对相关设备进行控制，以实现某种功能。 二、分析远程控制开锁功能 本课使用手动控制实现对门锁的控制，实现过程如图所示。 远程控制开锁功能由输入、计算和输出三个模块组成，如表所示。 注意：输入模块是用户端，输出模块是门锁端。 学习活动2 模拟实现远程控制开锁功能 本活动使用2个主控板、1个按键传感器、1个舵机和1台具备移动热点功能的计算机。在计算机中利用SIoT搭建本地MQTT服务器。 任务1 将控制信息发布至MQTT服务器    1． 分解模块，设计算法。 用户端： 门锁端： 2． 搭建实验环境。 （1）连接无线网络； （2）搭建本地MQTT服务器，获取服务器地址 、端口号、用户名和密码。 3. 用户端的功能实现。 采集按键传感器状态，如果按下，发布MQTT主题消息“open”。 任务要求： · 连接硬件和软件，打开程序； · 理解核心代码； · 修改和完善程序； · 把程序烧录到主控板，运行调试。 4.门锁端的功能实现。 课堂总结 1．物联系统中的反馈与控制密不可分，控制是基于反馈的数据调整设备或者系统的工作状态。控制通常分为人工控制和自动控制。 2．远程控制开锁功能由输入、计算和输出三个模块组成，可以利用MQTT的订阅与发布模拟实现。 拓展与提升 两个小组合作探究，尝试利用本小组的主控板控制对方的舵机。思考问题：远程控制开锁功能存在哪些安全隐患？ 激趣导入，引入主题。 板 书 设 计 一、认识物联系统中的控制  二、分析远程控制开锁功能 教 学 反 思 1 学科网（北京）股份有限公司 $