浙教版信息科技七年级下册全册教学设计教案

《第一课互联网与物联网》教学设计本节课是2023年浙教的七年级下册第一单元第1课。本节课分为三个活动：“从互联网到物联网”“物联网的起源”“物联网的应用”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。1、通过追溯互联网发展和探秘物联网起源的过程，了解物联网概念(信息意识)2、了解物联网在我国的发展(信息意识)教学重难点1、通过追溯互联网发展和探秘物联网起源的过程，了解物联网概念及其发展；2、通过感受万物互联的场景，初步感知物联网，了解物联网与互联网的异同。设计原因：了解物联网是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。能通过学习，收集并整理物联网的起源和发展事件，制作成电子作品，并在组内进行分享和交流设计原因：收集资料以及制作电子作品对学生来说比较困难，所以此部分对学生较高，应作为难点内容。1、情境导入(3分钟)学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问们的工作、学习和生活的影响越来越巨大，这一继互联网之后的新型信息基础设施，是推动大数成部分激发学生对物联网的学习兴趣并快速进入学习状2、新知讲授(35分钟)互联网的产生，使得计算机和计算机跨越空间相的连接随处可见，物联网应用渗透到人类生产、合。物联网的起源可以追溯到20世纪90年代，科学家试图将各种各样的物品接入网络，以方便工作形之一。我国在物联网的发展上经历了5个阶段。随着物联网技术的深入发展，一个万物互联的新时代已经到来，智慧城市、智慧医疗、智慧物流、智能家居等物联网技术和应用已在不知不觉中融入人们的工作、学习和生活。网上搜索和学习"特洛伊咖啡壶"事件，并组内交流和分享自2011年之后，中国信息通信物联网研究院又分别在2014年、2015年、2016年、2018年以及2020年等年份发布了物联网白皮书。书发布时关注的物联网发展重点和方向做出列举身边的物联网实例，与同学交流分享3、课堂小结(7分钟)活动1:互联网与物联网活动2:物联网的起源活动3:物联网的应用学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第二课走进物联网》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第一单元第2课。本节课分为两个活动“物联网的特征”“物联网的架构”两部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息素养。1、通过对物联网的剖析和物联网应用的体验，了解物联网的特征(信息意识)2、通过物联网在生活中的应用，初步了解物联网的架构(信息意识、数字化学习与创新、信息社会责任)教学重难点1、了解物联网的3个特征；2、掌握物联网的4层架构设计原因：了解物联网的特征和架构是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内理解物联网各个架构的作用设计原因：制作网页在操作上对学生来说比较困难，所以此部分对学生来作为难点内容。1、情境导入(3分钟)一物物相连的网络，作为给人们的日常生活带来巨大变化的全新动态网络，是物理世界和数字世界之间的桥梁。大家思考一下：只要给家电配上传感器就是智能家电了吗?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问普通超市和无人超市有什么区别?激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)物联网融合了通信技术、网络技术、传感网技术和自动化技术，具有全面感知、可靠传递和智能处理的特征。以及无线射频识别(RFID)技术相关感知设备获取物体和环境的各类数据加以传递感知设备获取的物体数据智能处理：利用云计算、数据挖掘以及模糊识别等智能技术，对接收到的海量数据与信息进行分析、处理，以进行智能化决策物联网与互联网有哪些区别?这些区别跟物联网的三个特征有什么关系?动?感知层设备包括传感器、RFID读卡器、BB3、课堂小结(7分钟)学生一同回答并梳理知识活动1:物联网的特征活动2:物联网的架构帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。《第3课物联网与生活》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第一单元第3课。本节课分为四个活动“智能家居”“智慧交通”“智慧物流”“智慧农业”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。1、了解智能家居的作用及重要功能(信息意识)2、了解智慧交通的作用(信息意识)3、体会智慧物流在生活中的应用(信息意识)4、了解智慧农业对农业生产的影响(信息意识)教学重难点1、了解智能家居、智慧交通、智慧物流、智慧农业的实际应用与功能1、情境导入(3分钟)革，并且渗透到社会的各个领域逐渐改变着人们的生活方式。在家居、交通、电力、环保、城市信息化等领域，物联网都得到了广泛的应用.同学们想一想：在学校时，你能做到把家里的地扫了吗?无人养鸡吗?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问2、新知讲授(35分钟)智能家居系统是指通过物联网技术将家中的各制、防盗报警、环境监测以及可编程自动控制等交互功能的一个家庭综合信息服务和管理的系智能家居系统可以为人们营造出一个安全、便利、过网络远程控制家中的设备，如打开或关闭空调、电热水器、灯具和窗帘等。智慧交通是将物联网技术有效运用于交通管理的智能化交通运输服务系统，通过对车辆、驾驶者、道路三个方面的数据进行处理，提供实时、全面、准确的交通信息，从而高效地利用公路交车辆实时监控系统在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通信联系，用先进的科技手段向道路用户智慧物流以信息技术为支撑，在运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加配送、信息服务等各个环网?联网后有什么新功能?日积月累车联网是指使用车辆和道路上的电子传感装车与人、车与车、车与路互联实现信息共享，节实现系统感知、全面分析，从源头开始跟踪、物配送智能化。自动分拣系统是智慧物流的一个重要环节。的信息后，迅速分析生成最优路线，抵达分拣口时，将包裹投入相应的分拣口，货物随即落入分拣口下方的集装袋，生成包含目的地信息的集装箱号，从而能在网络相关的应用平台查询到分拣信息。投送的自动化、无人化、信息化。物联网应用于农业，促进农业生产智能化。现代农田利用传感器、无人机等智能设备实现了自动灌溉、自动施肥和自动监测等，农民可以在网络平台实时监测和控制，从而确保农作物的品质和产量。用射频识别技术，后台可以实时监测每一只牲畜的健康状况和成长轨迹，同时也便于溯源。3、课堂小结(7分钟)活动1:智能家居学生一同回答并梳理知识活动2:智慧交通活动3:智慧物流活动4:智慧农业帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第4课物联网展望》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第一单元第4课。本节课分为三个活动“物联网与大数据”“物联网与人工智能”“物联网与云计算”三部分内容组成。学生通过小提升信息社会责任，综合提升信息素养。1、了解物联网与大数据的关系，了解大数据的特征(信息意识、信息社会责任)2、掌握物联网与人工智能的相互影响(信息意识、信息社会责任)3、了解物联网与云计算的关系(信息意识、信息社会责任)教学重难点1、了解物联网与大数据的关系，了解大数据的特征2、掌握物联网与人工智能的相互影响3、了解物联网与云计算的关系设计原因：物联网与3者的关系是本节课的主要1、情境导入(3分钟)术的发展，在互联网基础上发展出来的物联网也与这些新兴技术融合，时刻影响着人们的生活.大家思考一下：物联网与人工智能有什么样的关系?物联网能实现快递的高效分拣，能辅助医生进行远程手术，你还期待物联网能与哪些领域相融合?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)结合，物取网对数据的处理以及基于此进行的决的将流按影响物理世押散据挖据、政据分析等大大数据进行分柘通常情况下。又得结果反馏给真实物理世四，进行实时话问、实时控制等结合，物取网对数据的处理以及基于此进行的决的将流按影响物理世押散据挖据、政据分析等大大数据进行分柘通常情况下。又得结果反馏给真实物理世四，进行实时话问、实时控制等物联网人工智能通信技术、大数据、云计算等技术的发展更是成为物联网发展的强有力支撑。随着这些新兴技术被视为物联网发展的趋势和人工智能技术的重要应用方向。AIOT即AI+IoT,即人工智能(AI)与物联网(oT)融合，以实现万物智联，是物联网发展的热点之一。AIoT正应用于智能家居、智能制造、智慧医市的发展物联网与云计算都是在互联网基础上发展而来的，互联网是两者的连接纽带。通过物联网能把实物上的信息数据化并进行管理，为了实现算高效的、动态的、大规模扩展的处理能力。在云计算技术的支持下，物联网能实现"更透彻的感知、更安全的互联互通、更深入的智能化"应用场景，促进社会的发展。随着物联网的广泛应用，为满足物联网终端"低时延、高稳定"的需求，在云计算基础上发展而来的边缘计算应运而生。边缘计算能够在靠近用户或数据源的位置提供网络、计算和存储服务，不仅能实现数据的本地化处理，降低对远端数据中心的流量冲击，而且能提供低时延、高稳定的应用运行环境在云端运行的人工智能模型所需的数据源于物网络带宽带来很大压力，导致传输延迟和资源损实现计算功能，解决在数据传输、计算和存储的过程中发生的系统延迟等问题。3、课堂小结(7分钟)活动1:物联网与大数据活动2:物联网与人工智能活动3:物联网与云计算学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第5课感知与识别》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第二单元第5课。本节课分为两个活动“感知技术”“识别技术”两部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。1、通过认识传感器，了解物联网中类型丰富的感知技术(信息意识、数字化学习与创新、信息社会责任)2、通过认识条形码、二维码及RFID识别设备，了解识别设备的功能与应用(信息意识、信息社会责任)3、通过对物联网感知与识别技术的学习，了解物联网感知层多样化的信息采集方式(信息教学重难点1、通过认识传感器，了解物联网中类型丰富的感知技术2、通过认识条形码、二维码及RFID识别设备，了解识别设备的功能与应用通过对物联网感知与识别技术的学习，了解物联网感知设计原因：了解物联网感知层多样化的信息采集方式对学生来说比较困学生来说难度较高，应作为难点内容。1、情境导入(3分钟)不断获取物理世界的信息，让物体“开口说话、现物理世界与数字世界高度融合。学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问大家想不想知道，人脸识别门禁系统是通过什么方式控制开关门的?高速公路出入口的电子不停车收费系统(ETC)是如可识别车辆并收取费用的?激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)为有效地感知物理世界，感知技术是物联网中信息获取的重要技术。传感器技术在感知层的应用尤为普遍。成可输出电信号的器件或装置，它是物联网的"感觉器官",用于感知、探测、采集物理世界的各种形态和信息传感器国家标准GB/T7665-2005中，对传感器的定义是："能感受被测量对象并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。"量、声强、光照度等物理量转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电容等)的一种元件。条形码识别技术：条形码识别技术是利用光电转换设备对条形码进行识别的技术。条形码按一定分享你了解的感知技术及其应用。二维码能把文字、图像、音频、视频等信息"编码"成一个图像。规则排列，黑条、白条相间，其中包含了物品的特定信息。应用条形码扫描器对条形码进行扫描和识别，便能获取条形码中包含的信息。二维码识别技术：二维码使用黑白矩形图案表示二进制数据，经过特定的编码方式存储信息，二维码的识别原理是一个解码的过程，使用光电扫就能获取其中包含的数据信息。如今，二维码已融入人们生活的方方面面，如超市购物、公交出行、电子支付等场景。无处不在的二维码识别技Identification,简称RFID)是一种非接触式的自动识别技术，利用无线射频方式，在读写器和电子标签之间进行非接触式的双向数据传输，达到目标识别和数据交换的目的。采用RFID技术的标签，被称为电子标签。装材料等组成。电子标签与人工数据采集相比，3、课堂小结(7分钟)活动1:感知技术活动2:识别技术学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第二单元第5课。本节课分为两个活动“传感器原理”“传感器类型”两部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。1、通过对传感器设备的观察与认识，了解传感器的习与创新、信息社会责任)2、通过对不同类型传感器的学习，了解传感新、信息社会责任)教学重难点1、通过对传感器设备的观察与认识，了解传感器的类型和工作原理2、通过对不同类型传感器的学习，了解传感器的功能与应用1、情境导入(3分钟)以实现信息采集的目的。那么,你知道智能手机中都装有哪些传感器吗?这些传感器是如何检测和反馈外界信息的呢?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)的许多领域发挥着作用。传感器中的检测元件，可将感应到的温度、湿度、亮度、酸碱度、浓度等物理量转变成电信号智能手机中安装有各种各样的传感器，通过查异。按照传感器的工作原理，可分为电阻、电压、电感、电容、光电等传感器按照传感器的功能分类，常见传感器的功能可以与人类的五大感觉器官进行类比。如：光敏传感器对应视觉，声敏传感器对应听觉，压敏温敏、流体传感器对应触觉，气敏传感器对应嗅觉，味按照被测物理量的不同，传感器可分为位移传感按照输出信号的类型不同，传感器与计算机的交目前智能手机中包含了各种类型的传感器，使得智能手机更为便捷。随着更多功能的传感器进入1234图像传感器3、课堂小结(7分钟)活动1:传感器原理活动2:传感器类型学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第7课传感器的应用》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第二单元第7课。本节课分为两个活动“传感器的选择”“传感器的应用”两部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合1、通过选择合适的传感器，熟悉传感器的类别及其功能用途(信息意识、信息社会责任)2、通过传感器的应用和串口数据的呈现，初步体会传感器的数据获取与呈现(信息意识、信息社会责任)教学重难点1、通过选择合适的传感器，熟悉传感器的类别及其功能用途2、通过传感器的应用和串口数据的呈现，初步1、情境导入(3分钟)类物体的状态，以此来采集并获取外部信息。针对不同的物理环境、物体特征和应用需求，传感器的设计、选择和应用也各不相同，这就是种类大家想一想：学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问2、新知讲授(35分钟)传感器在信息社会中有着丰富的应用。智能农场大棚内对温湿度等要素的控制至关重要，温度和湿度传感器的选择和应用必不可少；智慧交通中人类对无人驾驶的探索和研究从未停止，位移、激光雷达等传感器在测距和距离控制等方面作用突出；智能家居中，无线传感网及智能安防等技术的应用让人们的生活更温馨、更智能、更安全本身的特点来选择和应用传感器。例如，生活中决一些简单的应用问题利用摄像头可采集环境中物体的实时图像数据过就亮灯此外，可以利用声音传感器和控制板，实现对周围环境声音的监测。如选择任意一款控制板，连接声音传感器，每隔一秒实时获取环境声音，方(1)连接传感器、控制板与计算机。(2)开IDE程序，新建一个编辑界面，并输入以情境：夏天的中午特别炎热，智能大棚开始自手机端的"智能大棚"相关应用，查看大棚的实时情况，并控制自动喷水的启停它们的作用是什么?小组合作交流下代码，保存文件。print('sound:')#屏幕显示"sound:"字样(3)单击"烧录"按钮，将程序上传到控制板，打开串口调试工具，即可查看串口数据。3、课堂小结(7分钟)活动1:传感器的选择活动2:传感器的应用学生一同回答并梳理知识《第8课无线通信技术》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第二单元第8课。本节课分为四个活动“蓝牙”“WI-FI"“NFC”“通信的实现”四部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步综合提升信息素养。1、通过对物联网中无线通信设备的观察和学习，了解物联网中常见的无线通信技术(信息意识)2、通过物联设备联网的学习和实践过程，初步掌握物联网的通维、数字化学习与创新、信息社会责任)教学重难点1、通过对物联网中无线通信设备的观察和学习，了解物联网中常见的无线通信技术2、通过物联设备联网的学习和实践过程，初步掌握物联网的通信方法设计原因：了解无线通信技术是本节课的主要1、情境导入(3分钟)中，无线传输更为常用，如蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi、紫蜂(ZigBee)、近场通信(NearFieCommunication,简称NFC)等。大家思考一下：手机是通过什么方式向打印机发出打印指令的?运动手环是通过什么途径将运动数据上传到网络的?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)泛应用于手机、笔记本电脑、音箱、智能手环、立体声耳机等设备。蓝牙设备使用前通常需要配对，相当于建立通信联系。蓝牙配对时主、从设备都需要先开启蓝牙功能，然后主设备利用蓝牙设备的查找功能找到从设备并发起配对，配对成功后，就可以实现设备之间的通信。一个蓝牙主设备可匹配一个或多个从设备。于其他计算机无线通信技术，具有连接速度快、制等设备中植人Wi-Fi模块通过手机就能对这些设备的远程控制。NFC由射频识别演变而来，是一种非接触式识别和互联技术，可进行近距离无线通信。随着NFC技术的渐趋成熟，越来越多的智能手机开始支持NFC技术，如NFC刷卡支付、NFC打手环中的数据活动2:WI-FI通常配置了Wi-Fi、蓝牙等模块，只要进行适当例如，利用控制板中的Wi-Fi模块，实现无线网(1)连接控制板与计算机。(2)导入实现控制板与无线网络连接的具体代(3)将程序上传到控制板，运行程序，OLED显示IP地址，表示联网成功3、课堂小结(7分钟)活动1:蓝牙活动2:WI-FI活动3:NFC活动四：通信的实现学生一同回答并梳理知识《第9课物联网协议》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第二单元第9课“认识MQTT协议”“MQTT订阅模型”两部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合1、通过互联网和物联网协议的学习，了解物联网协议(信息意识、信息社会责任)2、通过MQTT协议的消息发布/订阅模型的学习，了解应用MQTT协议实现物联网通信的基本过程(信息意识、信息社会责任)教学重难点通过互联网和物联网协议的学习，了解物联网协议设计原因：了解物联网协议是本节课的主要通过MQTT协议的消息发布/订阅模型的学习，了解应用MQTT协议程设计原因：MQTT协议的内容对学生来说比较困为难点内容。1、情境导入(3分钟)需遵循众多互联网中的通信协议，如HTTP、TCP/IP等，为更好地优化通信协议，出现了适用于物联网的CoAP(ConstrainedApplicationMQTT(MessageQueuingTelemetryTransport,消学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问大家想一想：不同类型的设备是如何在网络上实现信息共享和传递的?你知道物联网是如何实现通信的吗?激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)物联网协议分为两大类：信及通信通信环境不同，相应支持的协议也不同联网作为互联网的延伸，早期的物联网通信采用的协议便是HTTP随着物联网技术的不断发展更节约网络带宽和系统资源的MOTT协议被设计并得以广泛应MQTT协议基于TCP/IP协议，是一种支持之间异步通信的消息协议，其最初的用途是将石油管道上的传感器与卫星相连接。MQTT协议可以在严重受限的设备硬件和高延迟、带宽有限的网络上实现通信，为物联网的多样化应用场景的设计提供了可能MOTT是一种能实现一对多通信的协议，也或订阅型协议。它由3种功能构成：中介、发布么需要始终保持连接?在"智能光照"物联系统原型中，订阅"light"主题消息，并将数据用合适的方式者和订阅者。发布者要分发数据时，它会将包含数据的信息发送给中介，中介将信息分发给已订阅该主题的任何订阅者MOTT订阅模型中，发布者和订阅者起着客户端的阅任何消息“主题”订阅后便与中介建立连接；发布者客户端把相应的数据以特定的方式加在主题上进行发送，它只需在消息发布时与中介建立连接发布"主题"消息。3、课堂小结(7分钟)活动1:认识MQTT协议活动2:MQTT订阅模型学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第10课物联系统原型搭建》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第二单元第动：“物联系统原型”“物联系统原型设计和搭建”两部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息1、通过搭建物联系统原型的过程，了解物联系统原型的基本概念(信息意识)2、理解物联系统和物联系统原型的异同，教学重难点设计原因：物联系统原型是本节课的主要内理解物联系统和物联系统原型的异同，了解物联系统原型的作用与意义高，应作为难点内容。1、情境导入(3分钟)设想。大家想一想：日常生活中哪些事情需要先做个模型进行测试，再具体实施?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问你认为传统的农场可以做哪些智能化设计?激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)电力物联系统能有效整合各类资源，提高设备效重要的技术支撑校园农场物联系统能实现自动浇灌、自动通风、医疗物联系统能实现医疗场景的物联与感知，助力医院的个性化治疗和高质量发展物联系统原型指该系统或系统某方面的一种原始形态，主要用于检验测试或演示系统或系统某方面的功能。原型系统不必是完整的、可工作的系统，如为了系统；为了测试某特定功能，则可以设计功能原型等。"功能原型"是最常见的一类原型系统，可以检验一个系统必须具备的某一项功能。如"温度和湿度"功能原型就是为了测试和验证"校园农场"中的环境温度和湿度的数据获取功活动1:物联系统原型开动脑筋物联系统原型?一物联子系统原型检测并验证刚才选择和搭建的物联子系统原型中的功能原型系统测试和原型验证等阶段1、前期分析和架构设计每个物联系统都有其特定的功能，物联系统原型搭建的前期分析可以从需求出发。以"校园农场"物联系统原型为例，可以做以下1定时浇灌和条件浇灌(判断土壤湿度，决定是否浇灌)自动浇灌“物联子系统原型2光照不足时开灯补光3大福内温温度的监测，可智能化开启或关闭电品"自动4监测大福内水培栖物的水位。低水位时自动加水“智能水位控制“物联子系统原型划和设计功能原型。"校园农场"物联系统原型的设计可验证和演示自动浇灌、智能光照、自动2、硬件搭建系统原型。在硬件搭建的过程中，从实现功能和需求出发，选择合适的硬件.对"校园农场"物联系统原型的硬件选择做如下自动浇潜"子系统原型“智能光照”子系统原型3、课堂小结(7分钟)活动1:物联系统原型学生一同回答并梳理知识活动2:物联系统原型设计和搭建帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第11课物联网数据的获取》教学设计本节课是2023年浙教版的七年级下册第一单元第3课。本节课分为三个活动：“浏览网页”“认识H5网页”“制作网页”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。1、通过物联网感知层多样化的感知识别技术应用，了解物联网多样化的数据读取方式(信息意识)2、通过物联网数据的获取、发送、传输和接收过程，了解物联网数据传输的原理，初步体会万物互联的实现过程(信息意识、信息社会责任)教学重难点1、通过物联网感知层多样化的感知识别技术应用，了解物联网多样化的数据读取方式2、通过物联网数据的获取、发送、传输和接收过程，了解物联网数据传输的原理，初步体设计原因：物联网数据的获取是本节课的主要1、情境导入(3分钟)的形式在网络中传输的。为更好地获取、传输、界的数据信息。大家想一想：的到站信息标记得基本准确?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问至会精确到红灯还剩几秒会转绿灯，你知道其中的数据是如何得到的吗?激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)数据的生成方式也因此而多样化。"校园农场"物联系统原型主要包含四个物联子系统原型，其数据的采集方式主要依赖于传感器技术，即子系统原型通过相应的传感器采集环境数据，具体的数据采集方式如下：物联子系统原型采集的数据信采集"校园农场"中各物联子系统原型产生的数据，做好记录并保存数据在"自动通风"子系统原型中，"温度"主题是在每小时的整点发布"温度"信息的。思考"自动通风"子系统原型中"温度"主题最佳的发布时间和发布频次，并组内交流和分享据的采集、传输和接收的过程示意图自动浇灌"子系统原型自动通风"子系统原型和接收基于MQTT、TCP/IP等协议。取数据：利用各类通信技术通过网络层，遵循特定的规则向平台层的服务器传输数据。数据接收服务器负责接收从设备发送来的数据，接收的过程也需遵循特定的规则，如可以使用HTTP、MQTT协议等，接收来的数据交理服务器做进一步的分析和处理。例如，数据接收服务器应用MQTT协议完成数据的接收过程可以描述为："网关"客户端作为发中介"即刻将"主题A"推送给已订阅该消息的"数据接收服务器"客户端，服务器便收到了"主题A"消息。以"自动通风"物联子系统原型为例，温湿度传感器获取空气中的"温度"数据，并发布"温度"主题。由此，"温度"主题的订阅者就可以类3、课堂小结(7分钟)活动1:物联网数据获取方式活动2:物联网数据发送与接收学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第12课物联网数据的汇集与使用》教学设计本节课是2023年浙教版的七年级下册第三单元第12课。本节课分为两个活动：“物联网数据的汇集”“物联网数据的使用”两部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合1、通过物联系统原型的数据汇集过程，了解物联网的数据汇集和呈现方式，了解服务器处2、在物联子系统原型数据的处理和应用过程中，体会物联网处理数据并做出反馈的过程教学重难点1、通过物联系统原型的数据汇集过程，了解物联网的数据汇集和呈现方式，了解服务器处理数据时的批处理或流处理方式2、在物联子系统原型数据的处理和应用过程中，体会物联网处理数据并做出反馈的过程设计原因：了解物联网数据处理是本节课的主要内1、情境导入(3分钟)联网平台层的服务器中。服务器在物联网中的主要作用是收发数据、处理数据以及存储数据。大家想一想：物联网中的数据都是有用的吗?物联网中的数据最终去哪里了?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)物联网中的物联系统，利用感知层获取和采集各类数据，经过网络层将数据汇集于平台层的服务器中，以备进一步的处理和应用。"校园农场"物联系统原型中各物联子系统的数据最终汇集于网络平台层的服务器中，用户可以通过应用层软件，浏览、查阅数据。务器汇集并处理数据的方式有两种：流处理：将接收到的数据立刻进行处理并保存另一方面根据客户需要和应用需要，做出相应的反馈，反馈以发送数据指令的形式下达。对系统的控制。如在"校园农场"的"自动浇灌"中的湿度并上传至服务器，服务器接收数据后，比较土壤湿度值与预设的值，当获取的土壤湿度小于等于预设的阈值时，服务器立即发出反馈指令发布马达启动命令，实施自动浇水操作。亲身体验自主选择"校园农场"物联系统中任一子系统原型的传感数据，核对数据并呈现和分享数据的反馈场景，并记录关键性数据3、课堂小结(7分钟)活动1:物联网数据的汇集活动2:物联网数据的使用学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第13课物联网控制与反馈》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第三单元第动：“浏览网页”“认识H5网页”“制作网页”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。信息社会责任)2、通过物联系统原型功能实现的实践与体验，了解物联网中控制与反馈的实现过程(信息教学重难点设计原因：物联网控制方式是本节课的主要通过物联系统原型功能实现的实践与体验，了解物联网1、情境导入(3分钟)后，经过对数据的分析、处理，通过控制技术就可以实现对相关设备的控制。你认为它在检测到身体数据异常时可以提供哪些帮助?学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问2、新知讲授(35分钟)器对外界信息进行感知，由控制器将获取的信息以控制信号的形式传递给执行器，再通过执行器作用于受控对象，当受控对象信号输出后，其信号值同时反馈给控制器对信号的再次输出产生在"校园农场"物联系统原型中，控制与反馈的系统原型中水培植物的自动水位控制过程，通过超声波传感器检测水培植物器皿中的水位，当水位低于阈值时，传感器将信息传送到控制器，控制器将水泵通电指令发送到执行器，执行器打开水泵开始供水，同时传感器实时监测水位信息再反馈给控制器，当水位达到设定值时实现关闭水1、手动控制人工远程控制是常见的手动控制，它是指借助计算机、手机等终端连接到物联网设备，通过软件并画出流程图你接触过哪些自动控制的智能设备，它们是如何实现自动控制的?活动3:应用实例————“智能水位控制”(1)连接控制板、扩展板、水位传感器、维电器模块、直流抽水水泵.(2)打开IDE程序，导入代码(3)单击“烧录”按钮.将程序上传到控制板，谓试超声波传感器在水位上方的合适位置。当前水位低于所设定的阈值时，水自动控制系统在日常应用中比较广泛，如火车站人脸识别进站系统，当旅客在进站的闸机上刷身份证后，进站闸机系统自动识别身份证信息，同时进行人脸识别对比，并在数据库中查找这一身份信息，判断旅客是否购买了本站车次车票，然后做出是否打开闸机的决定。在"智能水位控制"子系统原型中，将超声波传感器与开源硬件相连接，可以制作一个水培植物的水位控制装置。例如，应用控制板，通过扩展板连接超声波传感器、继电器模块、直流抽水泵等设备，实现低于预设水位自动供水的功能3、课堂小结(7分钟)活动1:控制与反馈活动2:控制的形式活动3:应用实例————“智能水位控制”子系统原型中的水位控制学生一同回答并梳理知识帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理《第14课物联系统原型的程序编写》教学设计本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第三单元第动：““校园农场”物联系统原型”“物联系统原型的程序编写”小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力1、了解物联系统原型搭建的基本流程(信息意识)2、通过物联系统原型的程序编写，在程序的设计和调试运行过程中，进一步体验物联系统教学重难点了解物联系统原型搭建的基本流程设计原因：了解物联网系统原型搭建是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内通过物联系统原型的程序编写，在程序的设计和调试运行过程中，进一步体验物联系统原型实现控制的过程作为难点内容。1、情境导入(3分钟)在软件开发的过程中可以将这一大问题以子系统为单位分解成若干个小问题，逐一解决后再综合测试。在搭建好物联系统原型的硬件设备、验开发。学生听教师引导生活中的案例，学生讨论，回答提问大家思考一下：各物联子系统原型中的阈值设定有什么讲究?有时候GPS导航时的位置标记会乱跳，这是为什么?要怎么办?激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授(35分钟)活动1:“校园农场”物联系统原型场"物联系统原型。活动2:物联系统原型的程序编写完成了"校园农场"物联系统原型的硬件搭建并简单调试后，便可以着手编写程序。其中，控制板1连接了"自动浇灌"和“智能光照”两个物制板2连接了"自动通风"和“智能水位控制"两个物联子系统，能实现自动通风和水位控制功活动1:“校园农场”物联系统原型检查并验证"校园农场"中的四个物联子系统原型的硬件搭建自主选择"校园农场"物联系统原型中的任一子系统原型，完成相应的程序编写校园农场”物联系统原型应用了2块控制板利用MQTT协议汇集和呈现数据，小组讨论并 土壤水分值<网值?否 P16引脚赋P16引脚赋P16引脚赋P16引脚赋 (白色) (开始浇灌) 设置P16引脚(继设置P16引电器)为高电平 开启风扇关闭风扇 开启风扇关闭风扇 (开启注水)"校园农场"物联系统原型体现了物联系统的控制机制，各物联子系统原型中的传感器所获取的务器，实现数据的汇集和呈现，并为物联系统阈值的设置和程序功能的进一步完善提供数据支撑 否 发布“水位”主题消息等待10秒#如果本地时间(分=0和秒=0)#发布消息：ultrasonic变量值(转文本)至主题'topic/ultrmqtt.publish('topic/ultrasonic',(str(ultrasonictime.sleep(10)