第三单元第15课《物联系统原型的运行与调试》-教学实录　2023-2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册

第三单元第15课《物联系统原型的运行与调试》-教学实录2023—2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册一、课程概览

1.本节课的主要教学内容：浙教版初中信息技术七年级下册第三单元第15课《物联系统原型的运行与调试》，主要教授学生如何运用Arduino编程软件对物联系统原型进行编程、运行与调试，包括传感器的数据读取、控制模块的响应以及系统的稳定性调整。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课的内容与学生在第二单元《物联网基础》中所学的物联网概念、组成及Arduino编程基础知识紧密相连。通过本节课的学习，学生能够将之前所学的理论知识与实际操作相结合，掌握物联系统原型的运行与调试方法，为后续深入学习物联网技术打下基础。二、核心素养目标

本节课旨在培养学生的信息意识、计算思维与创新实践能力。具体包括：提升学生对物联网技术的认知和信息处理能力，培养其在实际操作中解决问题的思维习惯；激发学生的创新意识，引导其在物联系统原型的运行与调试过程中进行探索和实践；以及增强学生团队协作精神，通过小组合作完成系统的搭建与优化。三、教学策略与方法

1.情境教学

-情境导入：利用一段关于智能家居系统的视频，展示物联系统在实际生活中的应用，激发学生对物联系统原型的兴趣和好奇心。

-情境模拟：设计一个简单的物联系统模拟场景，如自动灯光控制系统，让学生在模拟情境中操作并解决实际问题。

2.互动学习

-小组讨论：将学生分组，每组分配一个物联系统原型项目，要求学生讨论并设计系统的工作流程和编程逻辑。

-角色扮演：让学生扮演不同的角色，如程序员、测试员、用户等，通过角色扮演来体验物联系统的运行与调试过程，并从中发现和解决问题。

3.反思与评价

-自我反思：课程结束时，要求学生回顾自己在物联系统原型运行与调试过程中的表现，思考如何改进编程和调试方法。

-同伴评价：学生之间进行互评，分享各自在项目中的发现和经验，通过评价他人的工作来加深对物联系统原理和操作的理解。四、教学资源

-软件资源：Arduino编程软件、Processing软件

-硬件资源：Arduino开发板、传感器模块、控制器模块、连接线、电脑

-课程平台：校园信息技术教学管理系统

-信息化资源：教学PPT、教学案例文档、物联系统原型设计图

-教学手段：实物演示、编程实践、小组合作、在线问答五、教学过程

1.导入环节（约5分钟）

本节课开始时，首先通过展示一个智能家居系统的实际案例视频，让学生直观感受到物联系统在现实生活中的应用。视频结束后，简要介绍本节课的学习目标和将要进行的实践活动，激发学生的兴趣和好奇心。

2.新知学习（约25分钟）

（1）介绍物联系统原型的基本概念和组成部分，包括传感器、控制器、执行器等，并解释它们在系统中的作用。

（2）详细讲解Arduino编程软件的使用方法，包括软件的安装、编程环境的设置、编程语言的基本语法等。

（3）通过一个简单的物联系统案例，演示如何编写代码来读取传感器数据并控制执行器，让学生理解物联系统的工作原理。

（4）介绍物联系统原型的调试方法，包括观察传感器数据、检查代码逻辑、调整执行器响应等。

3.实践应用（约10分钟）

将学生分组，每组分配一个物联系统原型项目。要求学生根据所学知识，设计并编写代码，实现对物联系统的控制。在实践过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问，帮助学生解决遇到的问题。

4.小组讨论与展示（约15分钟）

每个小组根据实践应用环节的项目，进行讨论和设计。要求学生结合所学的物联系统知识，讨论如何优化系统设计，提高系统性能和稳定性。讨论结束后，每个小组制作一个海报，展示他们的设计方案和成果。

5.总结与提升（约5分钟）

（1）邀请几个小组的代表分享他们的设计理念和实践经验，让其他同学了解不同的设计方案和解决问题的方法。

（2）教师对学生的表现进行简要评价，总结本节课的学习内容，强调物联系统在实际应用中的重要性。

（3）布置课后作业，要求学生结合所学知识，设计一个更加复杂的物联系统项目，并在下一节课进行展示和讨论。六、教学反思与改进

1.教学反思：在本节课中，学生对物联系统的基本概念和工作原理有了较好的理解，但在Arduino编程实践环节，部分学生由于编程基础薄弱，遇到了较大的困难。此外，课堂时间分配不够合理，导致小组讨论和展示环节略显匆忙，学生的设计方案没有得到充分的讨论和完善。

2.教学改进：针对编程基础薄弱的学生，可以提前提供一些基础的编程教程和练习，加强课前辅导。在课堂时间分配上，应适当缩减新知学习环节的时间，增加实践应用和小组讨论的时间，确保每个学生都有足够的时间进行实践和交流。同时，可以设置课后辅导环节，对有需要的学生进行个别指导，帮助他们更好地掌握Arduino编程技能。七、教学资源与技术支持

教学资源库：

1.课件资源：编制详细的PPT课件，涵盖物联系统原型的基本概念、工作原理、编程基础、调试技巧等内容，以及与浙教版初中信息技术七年级下册教材紧密结合的教学案例。

2.案例库：收集和整理一系列物联系统原型的实际案例，包括但不限于智能家居、环境监测、智能交通等领域的应用，供学生参考和学习。

3.视频资源：制作或搜集相关的教学视频，如Arduino编程教程、物联系统原型搭建演示、系统调试流程等，帮助学生更直观地理解理论知识。

4.文章资源：提供与物联系统相关的学术文章和技术博客，帮助学生拓展知识面，了解物联系统的最新技术和应用动态。

5.练习题库：设计不同难度的练习题，包括选择题、填空题、编程题等，用于巩固学生对课堂所学知识的掌握。

在线学习平台：

1.课程管理系统：利用校园信息技术教学管理系统，发布课程通知、教学大纲、学习资料等，便于学生随时查看和下载。

2.互动讨论区：在平台上设置讨论区，鼓励学生提问、分享经验、交流学习心得，教师可及时回应学生的问题。

3.在线测试：通过平台进行在线测试，让学生能够及时检测自己的学习效果，并为教师提供教学反馈。

4.资源共享：允许学生和教师上传和共享有用的学习资源，如编程代码、设计图纸等。

技术支持：

1.硬件设备：确保所有学生都能够使用到Arduino开发板、传感器模块等硬件设备，进行实际操作和编程实践。

2.软件环境：为所有电脑安装Arduino编程软件和Processing软件，保证软件的兼容性和正常运行。

3.网络环境：提供稳定的校园网络环境，保障在线学习平台的流畅访问，确保教学活动的顺利进行。

4.技术培训：为教师提供定期的技术培训，包括硬件操作、软件应用、教学资源开发等，提升教师的教学能力。

5.技术支持团队：建立专门的技术支持团队，随时解决教学中遇到的技术问题，保证教学活动的连续性和高效性。八、评价与反馈

1.课堂表现评价

参与度：通过观察学生课堂上的互动和讨论，评估学生的参与度和团队合作能力，鼓励积极参与的学生，同时关注并激励那些较为内向的学生。

准确性：通过学生的回答和练习情况，判断学生对物联系统知识的理解和掌握程度，及时纠正错误，确保学生对知识点的准确理解。

2.作业与测试评价

作业质量：定期检查学生的作业，评估他们在物联系统设计、编程和调试方面的实际操作能力，以及问题解决和创新思维的表现。

测试成绩：通过单元测试和期末考试，评估学生对物联系统原理