第三单元《物联网实践》第13课 物联网控制与反馈 教学设计 2023-2024学年浙教版(2023)初中信息技术七年级下册

第三单元《物联网实践》第13课物联网控制与反馈教学设计2023—2024学年浙教版(2023)初中信息技术七年级下册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）第三单元《物联网实践》第13课物联网控制与反馈教学设计2023—2024学年浙教版(2023)初中信息技术七年级下册课程基本信息1.课程名称：物联网实践

2.教学年级和班级：七年级

3.授课时间：2023年11月15日，第3节

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的信息意识，使学生认识到物联网在现代社会中的应用价值。

2.增强学生的计算思维，通过实践操作，提升学生分析问题、解决问题的能力。

3.提高学生的实践能力，让学生学会使用物联网技术进行简单的控制与反馈系统搭建。

4.培养学生的创新精神，鼓励学生在实践中探索，提出改进和创新方案。教学难点与重点1.教学重点，

①理解物联网控制与反馈的基本原理，包括传感器、执行器、控制器等组件的功能和相互作用。

②掌握物联网控制系统的搭建步骤，包括硬件连接、软件编程、系统调试等。

③能够根据实际需求，选择合适的传感器和执行器，设计并实现简单的物联网控制应用。

2.教学难点，

①传感器和执行器的选择与匹配，理解不同传感器和执行器的特性和适用场景。

②系统编程与调试，掌握编程语言的基本语法，能够编写控制程序，实现对硬件设备的控制。

③问题解决能力，面对系统运行中的异常情况，能够分析原因，并采取相应的措施进行修复。

④创新能力的培养，鼓励学生在掌握基本知识的基础上，尝试设计更复杂、更实用的物联网控制系统。教学资源准备1.教材：确保每位学生都具备浙教版初中信息技术七年级下册《物联网实践》教材。

2.辅助材料：准备与物联网控制与反馈相关的图片、图表、操作步骤视频等多媒体资源。

3.实验器材：包括各种传感器、执行器、连接线、控制模块等，确保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区和实验操作台，为学生提供充足的实验空间。教学流程1.导入新课

详细内容：首先，通过展示生活中常见的物联网应用实例，如智能门锁、智能家居系统等，激发学生的兴趣。然后，提出问题：“物联网是如何实现控制与反馈的？”引导学生思考物联网的基本原理。用时5分钟。

2.新课讲授

①物联网控制与反馈的基本原理

详细内容：讲解传感器、执行器、控制器等组件的功能和相互关系，通过动画或实物演示，让学生直观理解物联网控制系统的构成。用时10分钟。

②系统搭建步骤

详细内容：介绍物联网控制系统的搭建步骤，包括硬件连接、软件编程、系统调试等，结合实际案例，讲解每个步骤的具体操作。用时10分钟。

③传感器和执行器的选择与应用

详细内容：讲解不同类型传感器和执行器的特性和适用场景，引导学生根据实际需求选择合适的组件。用时10分钟。

3.实践活动

①实验器材准备

详细内容：指导学生如何正确使用实验器材，包括传感器、执行器、连接线等，确保实验过程的安全性。用时5分钟。

②搭建简单的物联网控制系统

详细内容：分组进行实验，学生根据所学知识，搭建一个简单的物联网控制系统，如使用温度传感器控制风扇。用时15分钟。

③系统调试与优化

详细内容：引导学生对搭建的物联网控制系统进行调试，发现问题并尝试解决，优化系统性能。用时10分钟。

4.学生小组讨论

①传感器和执行器的选择与匹配

举例回答：针对不同的应用场景，讨论选择何种传感器和执行器更为合适，如温度控制系统选用温度传感器和风扇执行器。

②系统编程与调试

举例回答：讨论在编程过程中遇到的问题及解决方法，如传感器数据读取异常、执行器响应速度过慢等。

③创新能力的培养

举例回答：鼓励学生在掌握基本知识的基础上，提出改进和创新方案，如增加湿度传感器，实现温湿度双重控制。

5.总结回顾

详细内容：对本节课所学内容进行总结，强调物联网控制与反馈的基本原理和搭建步骤，引导学生关注物联网技术在生活中的应用。通过提问和解答，让学生回顾本节课的重难点，如传感器和执行器的选择、系统编程与调试等。用时5分钟。

总计用时：45分钟。教学资源拓展1.拓展资源：

-物联网技术发展历程：介绍物联网技术的发展背景、关键技术和应用领域，帮助学生了解物联网的演变过程。

-物联网标准与协议：探讨物联网通信中常用的标准与协议，如ZigBee、WiFi、蓝牙等，以及它们在物联网系统中的作用。

-物联网安全与隐私保护：分析物联网系统中的安全风险和隐私保护措施，提高学生对网络安全问题的认识。

-物联网应用案例：收集和分析国内外物联网应用案例，如智能交通、智慧城市、智能家居等，展示物联网技术的实际应用。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐学生阅读《物联网技术导论》、《物联网应用开发》等书籍，加深对物联网技术的理解。

-参与在线课程：鼓励学生参加在线平台上的物联网相关课程，如Coursera、edX等，学习更深入的知识。

-参观科技展览：组织学生参观科技展览，如中国国际物联网博览会等，实地感受物联网技术的最新发展。

-实践项目参与：鼓励学生参与学校的科技创新项目，如机器人竞赛、物联网创新大赛等，将所学知识应用于实际项目中。

-撰写研究报告：指导学生针对物联网技术的一个特定领域，如智能家居、智能交通等，撰写研究报告，提高研究能力。

-组织小组讨论：定期组织学生进行小组讨论，分享各自对物联网技术的理解和应用，促进知识交流与合作。

-跟踪行业动态：引导学生关注物联网行业的最新动态，如技术更新、市场趋势等，提高对行业发展的敏感度。

-创新思维培养：通过设计思维、头脑风暴等创新方法，培养学生的创新思维，鼓励他们在物联网领域提出新的想法和解决方案。内容逻辑关系①物联网控制与反馈的基本原理

①物联网定义：通过信息传感设备，将物品连接到网络，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

②物联网系统组成：传感器、执行器、控制器、网络通信等。

③控制与反馈过程：传感器采集数据，控制器处理数据，执行器根据处理结果执行操作。

②系统搭建步骤

①硬件连接：根据设计需求，连接传感器、执行器与控制器。

②软件编程：编写控制程序，实现数据采集、处理和执行器控制。

③系统调试：测试系统性能，调整参数，确保系统稳定运行。

③传感器和执行器的选择与应用

①传感器类型：温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。

②执行器类型：电机、风扇、继电器等。

③选择原则：根据应用场景选择合适的传感器和执行器，考虑性能、成本、可靠性等因素。教学评价与反馈1.课堂表现：

-课堂参与度：观察学生在课堂上的发言次数、提问频率和参与讨论的积极性，评价学生的课堂参与度。

-问题回答：针对课堂提问，评价学生的回答是否准确、完整，是否能正确理解并应用所学知识。

-实验操作：观察学生在实践活动中对实验器材的使用是否熟练，是否能按照步骤正确操作，是否存在安全意识。

2.小组讨论成果展示：

-团队协作：评价学生在小组讨论中的合作精神，是否能够有效沟通、分工合作。

-创新思维：观察学生在讨论中是否提出新的观点、设计方案，是否能够结合所学知识进行创新。

-解答问题：评价学生在讨论中是否能够准确解答其他成员提出的问题，是否能够提出有建设性的意见。

3.随堂测试：

-知识掌握：通过随堂测试，评估学生对物联网控制与反馈基本原理、系统搭建步骤、传感器和执行器选择等知识点的掌握程度。

-应用能力：测试学生能否将所学知识应用于实际问题解决，如设计简单的物联网控制系统。

-反思总结：通过测试，了解学生在学习过程中的困惑和不足，为后续教学提供改进方向。

4.学生自评与互评：

-自我反思：鼓励学生课后进行自我反思，总结自己在课堂上的表现，包括优点和需要改进的地方。

-互评反馈：组织学生进行互评，相互评价在实践活动中的表现，包括团队协作、问题解决、创新思维等方面。

5.教师评价与反馈：

-教学效果：根据课堂表现、小组讨论成果展示和随