資源簡介

第15課 《智能物聯系統的調式與完善》教學設計
【課標內容要求】
通過簡易物聯系統的設計與搭建，探索物聯網中數據采集、處理、反饋控制等基本功能，體驗物聯網、大數據及人工智能的關系
【教學內容分析】
本課教學內容是八年級下冊最后一課《智能物聯系統的調試與完善》，是在物聯網數據的特點、智能物聯系統的設計以及軟件代碼的編寫之后，進行最后的調試與完善。是對前面所有知識與技能的最后綜合應用，學會整理歸納解決問題的途徑與措施，能改進并完善物聯系統，進一步感受人工智能技能對社會發展帶來的影響。
【教學目標】
根據學習任務的需要和可用的物聯網設備，設計并搭建的具有數據采集、實時傳輸和簡單控制功能的簡易物聯系統。
2、能通過智能終端或編寫程序，讀取并處理含有物聯功能設備中的數據并進行適當反饋或調試。
3. 通過實驗感受到物聯網中自主可控技術的重要作用。
重點：能通過智能終端或編寫程序，讀取并處理含有物聯功能設備中的數據并進行適當反饋或調試
難點：指導學生實踐并掌握從物聯設備中讀取、發送、接收和使用數據，并了解這些數據過程背后的物聯協議及其主要特點。
【核心素養指向】
1、能在真實情境中發現問題，提取問題的基本特征，對問題進行抽象、分解、建模，制訂解決方案。
2、能執行問題解決方案，通過對數據的采集與分析，反思和優化解決方案，并將其遷移運用于解決其他問題。
3、按照任務需求，能選擇合適的數字設備、平臺和資源，合作完成數字化創新活動的創意、規劃與實施。
【學情分析】
八年級學生正處于生長發育快速期，在課堂上表現為活潑好動，注意力容易分散，自我控制能力較弱，由于身體發展的因素，力量性不強，可塑性大，好勝心強，勇于克服困難，喜歡對抗運動和參與互動性游戲。因此在我會在教學策略上傾向于小組合作，互幫互助，根據學生個體差異分組，情境設置導入，分配好任務需求，根據不同層次任務接收挑戰。
【設計構想】
整體設想：在前面四課關于智能物聯網的認識、設計、搭建以及代碼編寫，學生具備了對物聯網的初步了解，對于物聯網的設計與搭建也有了初步的成果，所以本課中分幾個層次步驟任務讓學生從調試到完善，逐步完成學習目標。
教法學法
教法：情境導入、任務驅動
學法：小組合作、自主探究
情境與任務
情境導入：“氣象監測、技術先行”以校園數字氣象站為物聯系統搭建環境，在線監測并實現遠程遙控。
任務一：向物聯網平臺發送文本消息；
任務二：利用屏幕顯示建立調試反饋機制；
任務三：實現遠程氣溫，在線監測；
學生活動
課前小組合作的形式分好組，主要參與以下活動
活動一：小學合作完成設備的調試并向物聯網平臺發送文本消息，并討論物聯網的基本原理，請小組成員積極上臺示范總結
活動二：通過物聯設備軟件環境小組合作完成利用屏幕顯示建立調試反饋機制，請小組代表來進行代碼編碼示范
活動三：小組討論選取校園適合觀測氣象的監測點位，實現遠程氣溫，在線監測，請小組代表示范如何在線遠程監測氣象數據，并進行調試與完善，討論我們的設備還需要怎么更新與調解以確保數據的精確。
核心素養的落實
首先教師根據前幾課的主題設疑，當我們基礎的智能物聯設備都搭建好以后，如何確保設硬件以及軟件環境是沒問題的，在環節中提升培養學生的計算思維，以校園數字氣象站為主題，每一次的硬件軟件搭建，都需要我們自己去確保運行沒問題，這樣才能保證我們采集的數據是實時正確的。
其次設置三個任務，層層遞進完成不同層次的核心素養目標以及學習目標。
任務一：向物聯網平臺發送文本消息，確保設備硬件的正常運動，并討論物聯網的基本原理
任務二：利用屏幕顯示建立調試反饋機制，請小組代表來進行代碼編碼示范
任務三：實現遠程氣溫，在線監測，請學生示范如何在線遠程監測氣象數據
評價設計
加強過程性評價，完善終結性評價，注重所有小組成員的參與，任務分三個，每一次的任務都請學生上臺代表小組完成示范，教師做正面積極評價，并請其他組成員發表意見以及表達想法，整個課堂希望在以學生為主導的環境中進行，教師做好引導，根據學生的差異靈活采用口頭或書面、鼓勵或引導、個別或全體等方式，最后教師要做本課進行總結提升，對于本課存在的問題，以及現實環境中我們的硬件設備還有哪些，讓學生能夠切實從現實與理論相結合，真切感受到智能物理網應用的強大。
【教學環境及資源準備】
【教學活動設計】
學習任務 （各環節） 學習過程 設計意圖（寫出一個環節的設計意圖，包括：本環節學生學習情況的檢測，核心素養的滲透，重難點的落實） 用時（單位：分鐘）
教師活動 學生活動
檢查調試在線氣象站的搭建設備 創設“智能校園氣象站”，準備連接視頻介紹，激發學生學習興趣，用于動手連接調試 檢查電線電纜、硬件設備連接、調試硬件性能、軟件調試 讓學生能夠積極主動進入情境，在大單元視角下同一主題的連續學習從設計到編寫代碼，硬件搭建、調試等 5
畫出物聯網原理圖 引出問題：怎么保證連接問題。表達萬物聯網的原理 用戶端、物聯網平臺、掌控板等設備之間的互聯關系 小組合作探究、借助線上線下的學習資源，幫助學生理解物聯網的搭建原理， 5
綜合運動各學科知識調試在線校園在線數字氣象站 向物聯網平臺發送文本消息，確保設備硬件的正常運動，課件展示三者之間的關系連接 WiFi連接確保設備正常連接運行、小組成員之間互相合作，溝通交流。 能在真實情境中發現問題，提取問題的基本特征，對問題進行抽象、分解、建模，制訂解決方案。提升學生計算思維能力 5
學會代碼編碼進行調試 2、利用掌控板屏幕顯示建立調試反饋機制 OLED顯示屏的圖像化代碼應用調試。 通過小組內的協作和小組間的技能分享，提升學生的合作能力 10
在線修改和完善在線數字氣象站的設計 3、實現遠程氣溫，在線監測 引導學生在檢測過程中遇到的困難，想辦法調試解決問題，修改代碼 學生能通過智能終端或編寫程序，讀取并處理含有物聯功能設備中的數據并進行適當反饋或調試、不斷拓展技術深度和應用廣度。 10
進行設備的比較 總結提升：還有哪些專業氣象監測設備 請學生上臺總結這節課的收獲與感受 學會表達、提升學生的情感素養，感受智能物聯網的技術強大 5

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