第二单元 第三节《物联网的控制反馈》教案 2026-2027学年川教版初中信息科技八年级上册

该初中信息科技教学设计聚焦物联网控制反馈核心知识，涵盖自动控制与远程控制概念、系统组成及工作流程。通过生活场景视频（火灾报警、智能路灯等）导入，结合感应灯、手机控风扇等案例解析概念，小组讨论对比差异，构建从理论到实践的学习支架。 特色在于以生活化案例培养信息意识，通过小组讨论抽象控制方式差异发展计算思维，消防自动喷淋系统搭建实践（温度传感器、主控板、Python编程）提升数字化学习与创新能力。学生在故障排查中增强问题解决能力，教师可依托分层递进流程高效教学。

第3节 物联网的控制反馈 教学目标： 知识与技能： 1.知道物联网控制的基本概念，了解物联网控制系统的组成。 2.能区分自动控制与远程控制的差异。 3.能够搭建简单的远程控制系统。 过程与方法 1. 通过自主学习、案例探究、小组讨论，理清物联网控制反馈的运行逻辑，提高归纳分析能力。 2、通过模拟任务实践，学会搭建智能设备的工作步骤，培养分析问题解决问题的能力。 情感态度与价值观 1. 通过本课学习让学生了解物联网技术。 2. 消防自动喷淋系统的搭建让学生感知科技魅力。 教学重点 1.物联网自动控制、远程控制的核心概念。 2.物联网自动控制系统的完整工作流程。 教学难点 理解自动控制系统中反馈调节的核心作用。 教学过程 1． 课堂导入 情景展示：播放视频，展示生活场景：现代家居的火灾自动报警、夜晚智能路灯自动亮起、现代农业中土壤干旱时智能设备自动浇水 教师继续提问：那喷淋装置是如何打开喷淋装置呢？ 引出主题：今天我们学习《物联网的控制与反馈》。 2． 教学过程 1.物联网控制技术 控制技术的两种类型： (1)自动控制： 教师讲概念：自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用控制器设备自动按照预定的程序运行。。 案例：感应灯：通过光线传感器+控制规则=自动调节光线亮度； 驾驶系统，倒车雷达——超声波传感器——监测车辆后方的障碍物——反给驾驶员 （2）远程控制： 教师讲概念：远程控制是指人们使用计算机、手机等智能终端中的软件发送指令，通过物联网对远程设备实现控制。这种控制方式允许用户随时随地管理 案例解析：手机远程打开智能风扇，平台下发指令，风扇启动，这就是物联网的控制过程 （3） 、小组对比：学生分组讨论代表发言两种控制方式的区别，教师点拨总结 两种控制技术特点：自动控制特点：不需人的操控，而且响应极快 远程控制特点：灵活方便可远程操作。 2.物联网的执行器 （1）执行器： 概念：接收控制器的信号执行具体的指令（如喷水、闪灯、报警等）。 执行器和传感器的关系：传感器“采集数据”→控制器“发出指令”→执行器“执行指令”。 (2)常见执行器及功能： 继电器： 用PPT展示常见的继电器图片 功能：继电器是一种依靠输入信号的改变来控制电路通断的设备。通过主控板控制继电器，可实现控制水泵、风扇、加热器等设备的开关。 水泵： 用PPT展示常见的水泵图片 功能：水泵是一种输送液体的增压机械，它通过内部电机带动内部增压装置来输送液体 蜂鸣器： 用PPT展示常见的蜂鸣器图片 功能：蜂鸣器通常用于发出提示或报警声音，它通过内部的振动装置和谐振装置产生声音 3.设计搭建消防自动喷淋系统 功能分析：消防自动喷淋系统监测到异常数据时，系统自动对数据进行分析，判断火灾是否发生，如果火灾发生，则启动喷水装置。 硬件搭建： （1）传感器：温度传感器。 （2）控制器：主控板（任意一款开源硬件主控板）。 （3）执行器：继电器、水泵 （4）其他：铜芯导线、软水管、水盆。 硬件连接：参照教材64面图2-3-5和温度传感器、主控板、继电器的说明书来接线 （5）、程序编写： ①算法：参照教材65面图2-3-6 ②程序编写：任选一个自己熟悉的平台平编写，这里以python为例（代码为AI生成） import time import random # 1、系统预设阈值（人工设定恒温标准） SET_TEMP = 26 # 预设最佳温度26℃ # 2、模拟温度传感器感知环境温度（实时采集数据） def get_env_temperature(): # 模拟室内温度小幅波动，贴近真实环境 return round(random.uniform(22, 30), 1) # 3、物联网核心控制+反馈逻辑 def iot_temp_control_system(): print("===== 物联网智能空调闭环反馈控制系统启动 =====") print(f"系统预设恒温标准：{SET_TEMP}℃ ") # 闭环循环：持续检测、实时反馈、动态调节（闭环核心） while True: # 【环节1：感知】传感器采集环境温度 current_temp = get_env_temperature() print(f"实时感知温度：{current_temp}℃") # 【环节2+3：传输+判断】数据传回控制核心，对比预设阈值 if current_temp > SET_TEMP: # 【环节4：控制】温度过高，执行制冷操作 print("控制指令：温度偏高，启动空调制冷") elif current_temp < SET_TEMP: # 【环节4：控制】温度过低，执行制热操作 print("控制指令：温度偏低，启动空调制热") else: # 温度达标，设备待机 print("控制指令：温度正常，空调待机") # 【环节5：反馈】间隔2秒再次检测，形成闭环循环 print("-------- 等待下一轮数据反馈 -------- ") time.sleep(2) 4、 系统测试： 升高温度直到超过阈值，观察水泵是否工作 学生分组讨论：“如果水泵未启动，可能的原因有哪些？” 3． 课堂小结 1. 控制技术：自动控制、远程控制。 2. 执行器：继电器、水泵、蜂鸣器。 系统流程：感知）→控制→执行→反馈 4． 布置作业 1. 绘制“远程控制家中电灯”的流程图。 5． 教学板书 物联网的控制反馈 一、控制技术 1.自动控制 2.远程控制 二、执行器 继电器：控制电路通断 水泵：输送液体 6． 教学反思 本课以生活智能化为主题进行教学贴合8年级学生的认知水平。教学过程中分层递进照顾不同层次的学生。存在的问题：学生在操作过程中有没有及时发现问题，及时纠正。 学科网（北京）股份有限公司 $