小学六年级《信息技术》-16《智能家居》教学设计

第16课智能家居一、教材分析本课主要介绍当前的一个热门应用——智能家居系统，它是物联网技术应用于生活，服务于生活的一个实例，也是物联网技术发展的必然趋势。以基于4G移动通信网络的智能手机为代表的智能终端已经成为智能家居系统中人与物之间管控的重要平台。二、学情分析本课的学习者是小学六年级的学生，这个年龄段的学生生性活泼、好奇心强，观察和分析能力较中年级有了很大的提高。21世纪以来，互联网迅猛发展，六年级的孩子一直在互联网环境中成长，对互联网的学习、娱乐、交流等强大功能有一定的切身体会。对他们而言，虽然物联网是一个全新的概念，但在日常生活中，都或多或少地接触过物联网的应用，学生已具备这方面的生活体验。三、教学目标与要求1.了解智能家电和智能家居系统，知道如何通过移动终端远程操控智能家电。2.通过个体体验、小组合作等多样化的学习形式，感悟智能家居这一热门应用。3.通过虚拟现实的体验，让学生切身感受智能家居给生活带来的便捷。4.通过把所学知识应用于生活实际，激发学生对物联网的探索兴趣。四、教学重点与难点1.重点：明确智能家居系统的组成。2.难点：体验智能终端对智能家电的远程操控。五、教法方法与手段情境模拟、远程操控智能家电示意图的分析和讲解、真实的远程操作和控制体验。六、课时安排安排1课时。七、课时安排PPT演示文稿、相关实验器材。八、教学过程（一）创设情境，初步感知交流：同学们，每天清晨当你们全家出门上班、上学后，往往最担心的事是什么？提问：如果小偷来到老师家，你们觉得老师会不会担心呢？明确：老师一点都不担心，不相信的同学欢迎来尝试“入侵”老师“家”（隔壁空教室），挑战老师刚才的肯定。活动：学生主动挑战，假扮“小偷”，该同学刚入侵，手机立刻收到消息。（1分钟后假扮“小偷”者归位。）交流：你刚才进门后的信息都传到了我的手机上，你相信吗？师播放从该同学进门后的所有视频。【设计意图】远程监控在家庭中还未能够普及，学生的知晓率还不高，通过手机电脑远程连接智能摄像头进行场内外互动，活跃了气氛，有效激发了学生的兴趣，更是让学生感知科技改变生活，为接下来的学习做好铺垫。提问：究竟是什么原因可以让我们对这一切了如指掌？是否有个设备记录了刚才的一切？明确：有一个摄像头，这个摄像头不是普通网络聊天用的摄像头，是智能监控摄像头，用来对所选区域实时监控、执行安全检查等。提问：摄像头监控到的一切为何能让并不在场的人迅速知晓现场情况？明确：由于先进的移动通信技术（知识拓展——NB-IoT通信技术），将人和人的连接转向人与物以及物与物的连接，即智能监控摄像头与智能手机相连，就能随时随地查看家中情况，真正实现了智慧生活。（板书课题：智慧生活——智能家居。）（二）合理联想，深入了解1.智能家居概念解读。提问：什么是智能家居？交流：电影《钢铁侠》中呈现出的家的“高端”画面：在安防森严的大宅中，人脸识别门禁可以查明访客身份；主人所到之处，灯光、显示屏等即刻开启，厨房里机械臂助手开始煎鸡蛋、煮咖啡等……追问：那是不是只有科幻电影里才有？教师呈现资料：1995年时，微软创始人比尔·盖茨在美国建立的一所豪宅就已经对家居生活相关设施实现了智能化的管理。智能家居概念：智能家居是指通过物联网技术、通信技术等相关技术，将各类家用电器等设备和设施连接在一起，提供智能化的管理、控制或个性化定制等功能的家居环境，从而使生活变得更加简单、舒适和智慧。【设计意图】智能家居概念抽象，学生不易理解，但联系了学生熟悉的电影画面以及媒体报道的真实资料来介绍讲解，知识就不再晦涩难懂了。2.智能家居全接触。播放视频短片，学生深入了解物联网智能家居系统的居住环境。【设计意图】学生必然没有接触过完整的智能家居系统，通过一段视频很好地让学生了解了其应用。让学生对智能家居的认识不仅仅停留在概念层面，而是深入了解了该系统的工作过程。提问：智能家居系统主要实现哪些智能化管理？该系统主要通过哪个终端对家居系统控制和管理？明确：手机等移动终端远程控制家电。图1图2这一应用属于全宅智能集成系统，通过手机、平板、计算机等终端，经智能控制网关及控制器件，集中控制室内不同空间的场景。3.智能家居初体验。活动：邀请获奖章最多的一位同学到讲台前远程操控老师家中的智能家电。大屏幕展示——图3图4【设计意图】借助个体的实际操控，让学生亲身体验智能控制家电这一热门应用，激发学生科学探索的兴趣。发现：智能手机是最为快捷方便的移动终端工具，它已成为人与物之间管控的重要平台。这里体验的是智能单品，利用互联网络将智能单品进行连接，通过智能手机APP软件进行远程操控。拓展：为把智能家电连接起来控制，必然需要一套物与物之间的通信系统。目前主流的智能家居通信技术分为有线和无线两种。无线技术主要有：ZigBee、蓝牙、Wi-Fi以及NB-IoT等。（三）巩固所学，实践应用活动：活学活用，DIY智能家居模型。实践：以智能音箱为主导，结合智能插座、智能灯泡、家用电器等元素，构建简易智能家居模型。展示：学生讲解本组构想，演示所设计的模型。【设计意图】通过智能家居模型的设计与搭建，让学生进一步了解智能家居系统的组成，加深学生对所学知识的理解。（四）评价总结，拓展延伸活动：智慧生活——线上体验智能家居。打开桌面上的“智慧生活线上体验馆”快捷方式，模拟体验物联网开启的智慧生活。小组自由选择3个体验主题中的一个，体验要求：1.在选定的主题下，组内成员选择不同的场景体验。2.组内交流：说说你体验了什么场景。3.全班交流：小组推荐一名组员说说你们组认为最“智慧”的场景。教师提示：体验过程中，需要自己点击鼠标才能继续体验，就像我们亲手操作一样。小结：与普通家居相比，智能家居优化了人们的生活居住环境，使我们的生活更加舒适、便利和安全。