第二单元第10课《物联系统原型搭建》-说课稿　2023-2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册

第二单元第10课《物联系统原型搭建》-说课稿2023—2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册一、教学内容

本节课选自2023—2024学年浙教版初中信息技术七年级下册第二单元第10课《物联系统原型搭建》。本节课主要包括物联网的概念、传感器应用、Arduino板的使用、编程实现与调试等内容。通过本节课的学习，学生将了解物联网的基本原理，掌握Arduino板的基本使用方法，并能够利用传感器和编程实现简单的物联系统原型搭建。二、核心素养目标

1.信息意识：培养学生对物联网技术的基本认识，激发对信息技术的兴趣和探索精神。

2.计算思维：通过Arduino编程，锻炼学生逻辑思维和问题解决能力。

3.数字化学习与创新：学会使用物联网设备和编程工具，培养创新意识和实践能力。

4.信息责任：认识到信息技术的双刃剑特性，培养学生合理使用信息技术的责任感。三、教学难点与重点

1.教学重点

-重点一：物联网基本概念的理解。通过实例讲解物联网的定义、组成和作用，帮助学生建立对物联网系统的整体认识。

-重点二：Arduino板的基本操作。详细讲解Arduino板的结构、引脚功能以及如何连接各种传感器，确保学生能够熟练操作Arduino板。

-重点三：编程实现。教授使用Arduino编程语言编写控制代码，实现传感器的数据读取和处理，以及如何控制外部设备。

2.教学难点

-难点一：传感器数据的读取与处理。由于传感器种类繁多，数据格式和输出方式各异，学生需要理解不同传感器的工作原理和数据处理方法。

-难点二：编程逻辑的建立。学生需要从逻辑思维过渡到编程逻辑，理解循环、条件判断等编程概念，并将其应用于实际编程中。

-难点三：调试与优化。在搭建物联系统原型时，学生可能会遇到代码错误或系统不稳定的问题，需要学会调试和优化代码，提高系统的可靠性和稳定性。四、教学资源

-软硬件资源：Arduino板、各种传感器（如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等）、连接线、面包板、导线、电源适配器。

-课程平台：学校网络教学平台，用于发布教学资料和学生作业提交。

-信息化资源：物联网相关视频教程、Arduino编程指南、传感器技术介绍文档。

-教学手段：实物演示、分组实验、在线编程平台（如ArduinoIDE）、课堂讨论。五、教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，要求学生预习物联网的基本概念和Arduino板的基本功能。

设计预习问题：围绕物联网系统原型搭建，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。如：“物联网系统的核心组成部分有哪些？”“Arduino板如何连接传感器？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。教师可以通过查看学生的预习资料阅读记录和提交的预习成果来评估预习情况。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解物联网的基本概念和Arduino板的使用方法。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。例如，学生可能会思考如何将传感器数据转换为有用的信息。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解物联网系统原型搭建的基本概念，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示物联网应用的实际案例，如智能家居系统，引出本节课的主题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解Arduino编程语言的基础语法和如何编写控制代码，结合实例帮助学生理解。例如，讲解如何读取传感器数据并控制LED灯。

组织课堂活动：设计小组实验，让学生分组搭建简单的物联系统原型，如温度监测系统。学生需要合作，共同解决问题。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组实验，体验物联网系统搭建的过程。

提问与讨论：在实验过程中遇到问题时，学生可以提问并与其他同学讨论解决方案。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解Arduino编程语言的基础知识。

实践活动法：设计小组实验，让学生在实践中掌握物联网系统搭建的技能。

合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解物联网系统原型搭建的核心知识，掌握Arduino编程技能。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置课后作业，要求学生设计一个简单的物联系统原型，并撰写实验报告。

提供拓展资源：提供与物联网技术相关的在线课程、论坛和资源链接，供学生进一步学习。

学生活动：

完成作业：认真完成课后作业，巩固课堂所学知识。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，探索物联网技术的更多应用。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的物联网系统原型搭建的知识和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、学生学习效果

学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

-学生能够理解和描述物联网的基本概念、组成和工作原理。

-学生掌握了Arduino板的基本结构、引脚功能以及如何连接传感器。

-学生熟悉了Arduino编程语言的基本语法，能够编写简单的控制程序。

2.技能提升：

-学生能够独立使用Arduino板搭建简单的物联系统原型，如温度监测、光照控制等。

-学生能够根据需求选择合适的传感器，并正确连接到Arduino板上。

-学生学会了使用编程工具调试程序，优化系统性能。

3.思维能力：

-学生在设计和搭建物联系统过程中，培养了逻辑思维和问题解决能力。

-学生通过小组合作，学会了如何与他人沟通、协作，提高了团队协作能力。

-学生在实验过程中，学会了如何分析实验数据，得出结论。

4.创新意识：

-学生在课后拓展学习中，能够根据所学知识，提出新的物联系统设计方案。

-学生通过探索物联网技术的应用领域，激发了创新思维。

-学生在解决问题时，能够灵活运用所学知识，尝试不同的解决方案。

5.信息素养：

-学生学会了利用网络资源获取相关知识，拓宽了信息获取渠道。

-学生在课堂讨论和实验过程中，学会了尊重他人意见，提高了信息交流能力。

-学生认识到信息技术的双刃剑特性，能够合理使用信息技术。

6.综合评价：

（1）知识层面：

-学生能够准确地描述物联网的基本概念和组成。

-学生能够熟练运用Arduino编程语言编写控制程序。

-学生能够根据实际需求选择合适的传感器，并正确连接到Arduino板上。

（2）技能层面：

-学生能够独立搭建简单的物联系统原型，如温度监测、光照控制等。

-学生能够根据实验数据，分析系统性能，提出改进方案。

-学生在小组合作中，能够有效地沟通、协作，共同完成任务。

（3）思维能力：

-学生在实验过程中，培养了逻辑思维和问题解决能力。

-学生在小组讨论中，学会了如何与他人沟通、协作，提高了团队协作能力。

-学生在解决问题时，能够灵活运用所学知识，尝试不同的解决方案。

（4）创新意识：

-学生在课后拓展学习中，能够提出新的物联系统设计方案。

-学生在探索物联网技术的应用领域，激发了创新思维。

-学生在解决问题时，能够尝试不同的解决方案，培养创新意识。

（5）信息素养：

-学生学会了利用网络资源获取相关知识，拓宽了信息获取渠道。

-学生在课堂讨论和实验过程中，学会了尊重他人意见，提高了信息交流能力。

-学生认识到信息技术的双刃剑特性，能够合理使用信息技术。七、板书设计

①物联网基本概念

-物联网定义：通过互联网将各种信息传感设备与网络连接，实现物与物、物与人、人与网络之间的互联互通。

-物联网组成：感知层、网络层、应用层。

-物联网作用：智能生活、工业自动化、环境监测等。

②Arduino板基本操作

-Arduino板结构：微控制器、输入/输出