資源簡介

第14課 《智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的軟件編寫》教學設(shè)計
【課標內(nèi)容要求】
在具體的設(shè)計實踐中，了解智能物聯(lián)系統(tǒng)如何采集、傳輸和存儲數(shù)據(jù)，并能根據(jù)需求選擇合適工具，具備分析程序、編寫程序、理解數(shù)據(jù)可視化的能力。
【教學內(nèi)容分析】
本課是當前單元最重要的一課，是對前幾課設(shè)計、設(shè)想的實施和實現(xiàn)，學好本節(jié)課內(nèi)容，學生將從技術(shù)上體驗一個完整的智能物聯(lián)系統(tǒng)，也能真正了解智能物流系統(tǒng)的設(shè)計原理。
【教學目標】
1. 通過具體任務(wù)的實踐活動，體驗智能物聯(lián)系統(tǒng)平臺開發(fā)的基本流程。
2. 通過收集數(shù)據(jù)，理解數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲的過程。
3. 通過合理選擇工具，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效分析，達到分析、編寫程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)可視化的目的。
4. 解開智能物流系統(tǒng)開發(fā)的神秘面紗，提升學習開發(fā)應(yīng)用的熱情與自覺性。
重點：體驗智能物聯(lián)系統(tǒng)平臺開發(fā)的基本流程(了解開發(fā)流程，就能舉一反三，有能力開發(fā)其他類似系統(tǒng)平臺)
難點：分析程序、編寫程序(程序代碼的設(shè)計需要很強的計算思維和扎實的編程語言基礎(chǔ)，需要慢慢培養(yǎng))
【核心素養(yǎng)指向】
通過具體實踐體驗過程，體驗物聯(lián)系統(tǒng)給人們生活、工作帶來的改變(信息意識)。
2. 根據(jù)需求，設(shè)計、搭建物聯(lián)系統(tǒng)，體驗整個流程和搭建方法(計算思維)。
3. 程序編寫過程中的算法設(shè)計(計算思維)。
4. 利用學習平臺資源，分析程序、編寫程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)可視化的目的(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)。
【學情分析】
八年級學生，具備python代碼分析、編寫和網(wǎng)絡(luò)知識的一般水平，以及前一階段人工智能的初體驗，對于本課的學習，已有了很好的基礎(chǔ)，但是學習本課內(nèi)容時，在程序分析、編寫方面可能還是會遇到不小的困難，教學中要適當及時的進行指導(dǎo)，引導(dǎo)學生分析成熟的代碼，了解程序的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計思想。
【設(shè)計構(gòu)想】
1．整體設(shè)想
通過整個系統(tǒng)的設(shè)計、實施，體驗智能物聯(lián)系統(tǒng)的開發(fā)流程和原理。教師可以設(shè)置一系列的任務(wù)，將開發(fā)過程分解，降低難度，一一攻克，最后由師生共同體驗、測試系統(tǒng)的完整性和效果。
2.教法學法
教法方面采用任務(wù)驅(qū)動教學法比較合理，以學生為主體，教師參與指導(dǎo)的形式。學法方面采用小組合作的形式最為合理，發(fā)揮小組的整體力量。
3．情境與任務(wù)
任務(wù)1：視頻展示數(shù)據(jù)采集的方式，讓學生了解傳感器采集數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)方式采集的區(qū)別、優(yōu)缺點。
任務(wù)2：教師用圖的方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模擬過程，學生小組結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)素材，舉例說明數(shù)據(jù)傳輸過程的每個部分，加強理解。
任務(wù)3：教師展示示例代碼，學生小組分析闡述采集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。
任務(wù)4：編寫代碼分析平臺數(shù)據(jù)，并進行可視化分析。
4．學生活動
學生以小組形式進行任務(wù)的落實，期間可通過互聯(lián)網(wǎng)、信息科技學習平臺下載并學習相關(guān)資源。
5．核心素養(yǎng)的落實
信息意識：作品評價時，發(fā)言者聊聊自己內(nèi)心的感受，分享自己的收獲和想法；教師給出更多的案例，讓學生感受智能物聯(lián)系統(tǒng)的強大。
數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生在任務(wù)完成過程中，教師引導(dǎo)其積極主動去互聯(lián)網(wǎng)、學習平臺尋找資源和方案。
計算思維：學生作品設(shè)計過程中，不間斷提醒小組歸納總結(jié)設(shè)計過程，并按照前期的設(shè)計流程去一步步完成任務(wù)及程序編寫等；程序編寫時，注重算法的設(shè)計；作品總結(jié)評價時，小組著重介紹自己成果的制作流程和整體思路。
6．評價設(shè)計
過程性評價：小組做階段性匯報、教師過程性點評等。
終結(jié)性評價：作品評價包括教師評價、小組間評價等。評價的內(nèi)容主要包括小組匯報情況、對數(shù)據(jù)分析及可視化結(jié)果的完成情況等。
【教學環(huán)境及資源準備】
多媒體教室機房、浙江省信息科技學習平臺及教師課件等
【教學活動設(shè)計】
學習任務(wù) （各環(huán)節(jié)） 學習過程 設(shè)計意圖 用時（單位：分鐘）
教師活動 學生活動
數(shù)據(jù)采集 視頻展示幾種常見數(shù)據(jù)采集方式 觀看視頻，小組討論傳感器采集數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)方式采集的區(qū)別、優(yōu)缺點。 體會傳感器進行數(shù)據(jù)采集的優(yōu)勢，讓學生感受傳感器給人們帶來的改變和便攜(信息意識)。同時，落實體驗智能物聯(lián)系統(tǒng)平臺開發(fā)的基本流程教學重點部分 5
數(shù)據(jù)傳輸過程 圖方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模擬過程 學生以小組形式描述數(shù)據(jù)傳輸過程。 學生結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)素材，舉例說明數(shù)據(jù)傳輸過程的每個部分，不但能加強理解，同時也能體驗數(shù)字化學習過程(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)。 5
數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu) 教師展示程序代碼，簡要分析 學生小組分析闡述采集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。 透徹分析采集數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容，便于后面程序代碼的編寫，以及了解系統(tǒng)的運行流程(計算思維)，同時，也將教學難點內(nèi)容分解分析，分步解決。 5
數(shù)據(jù)分析與呈現(xiàn) 圖片展現(xiàn)一些優(yōu)秀的數(shù)據(jù)可視化案例 討論數(shù)據(jù)可視化的優(yōu)點 體驗數(shù)據(jù)可視化給人們生活、工作帶來的改變(信息意識) 2
數(shù)據(jù)分析與呈現(xiàn) 教師展示氣象站系統(tǒng)呈現(xiàn)的可視化效果以及可視化用到的代碼，讓學生以小組形式進行細致分析 小組討論分析數(shù)據(jù)可視化代碼含義 深入理解代碼編寫的意圖及含義； 降低程序編寫教學難點的難度 5
數(shù)據(jù)分析與呈現(xiàn) 教師引導(dǎo)、輔導(dǎo)學生進行代碼設(shè)計 學生以小組形式協(xié)作進行代碼設(shè)計與編寫 培養(yǎng)學生程序編寫、算法設(shè)計的能力(計算思維)。利用學習平臺資源，分析程序、編寫程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)可視化的目的(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)。落實分析程序、編寫程序的教學難點 15
作品評價 教師點評 小組成員匯報成果，學生互評 學生評價 5
總結(jié) 教師總結(jié) 師生互動 回顧本節(jié)課知識點，加深知識的學習 3
板書設(shè)計
智能校園數(shù)字氣象站系統(tǒng)
一、數(shù)據(jù)采集
傳感器采集與傳統(tǒng)方式采集
數(shù)據(jù)傳輸與存儲
用你的話來描述
數(shù)據(jù)分析與呈現(xiàn)
哪些數(shù)據(jù)進行了可視化

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