資源簡介

(共17張PPT)
情境導入：
本單元項目式 主題：探秘物聯
物聯系統是由物聯網技術支持的信息系統。物聯系統的應用讓人們的工作、學習和生活更高效、更便捷。在設計和建設物聯系統之前，可以通過搭建物聯系統原型來檢驗、測試或演示設想。
大家想一想：
日常生活中哪些事情需要先做個模型進行測試，再具體實施
你認為傳統的農場可以做哪些智能化設計
《第10課物聯系統原型搭建》
2023年浙江教育出版社 七年級下冊
-第2單元 探秘物聯 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標內容
1
活動1：物聯系統原型
2
活動2：物聯系統原型設計和搭建
《目錄》
信息科技
01
物聯系統原型
活動1
01.知識點講解
不同的物聯系統，能實現不同的功能。
電力物聯系統能有效整合各類資源，提高設備效率，為電網的發、輸、變、配和用電等環節提供重要的技術支撐
校園農場物聯系統能實現自動澆灌、自動通風、智能光照和水位控制等自動操作
醫療物聯系統能實現醫療場景的物聯與感知，助力醫院的個性化治療和高質量發展
活動1：物聯系統原型
01
01.知識點講解
物聯系統原型指該系統或系統某方面的一種原始形態，主要用于檢驗測試或演示系統或系統某方面的功能。
原型系統不必是完整的、可工作的系統，如為了驗證物聯系統的局部，可以設計物聯系統原型子系統;為了測試某特定功能，則可以設計功能原型等。
活動1：物聯系統原型
01
01.知識點講解
知識連接：功能原型
“功能原型”是最常見的一類原型系統，可以檢驗一個系統必須具備的某一項功能。
如“溫度和濕度”功能原型就是為了測試和驗證“校園農場”中的環境溫度和濕度的數據獲取功能。
活動1：物聯系統原型
01
02
物聯系統原型設計和搭建
活動2
01.知識點講解
1、前期分析和架構設計
活動2：物聯系統原型設計和搭建
02
每個物聯系統都有其特定的功能，物聯系統原型搭建的前期分析可以從需求出發。
以“校園農場”物聯系統原型為例，可以做以下分析和設計:
序號 需求的具體描述 物聯系統原型名稱
1 定時澆灌和條件澆灌(判斷土壤濕度，決定是否澆灌) ”自動澆灌”物聯子系統原型
2 光照不足時開燈補光 “智能光照”物聯子系統原型
3 大棚內溫濕度的監測，可智能化開啟或關閉電扇 “自動通風”物聯子系統原型
4 監測大棚內水培植物的水位，低水位時自動加水 “智能水位控制”物聯子系統原型
01.知識點講解
針對“校園農場”物聯系統，還可以設計哪些物聯系統原型
開動腦筋
活動2：物聯系統原型設計和搭建
02
01.知識點講解
2、硬件搭建
活動2：物聯系統原型設計和搭建
02
根據前期規劃和架構設計，便可以著手搭建物聯系統原型。在硬件搭建的過程中，從實現功能和需求出發，選擇合適的硬件。
對“校園農場”物聯系統原型的硬件選擇做如下規劃，硬件搭建情況：
物聯子系統原型 主要硬件
“自動澆灌”子系統原型 控制板1、水分傳感器、繼電器、水泵、連接線等
“智能光照”子系統原型 控制板1、光線傳感器、RGB燈、連接線等
”自動通風”子系統原型 控制板2、溫濕度傳感器、馬達、風扇、連接線等
“智能水位控制”子系統原型 控制板2、超聲波傳感器、水泵、連接線等
01.知識點講解
選擇并搭建“校園農場”物聯系統原型中的任一物聯子系統原型
親身體驗
活動2：物聯系統原型設計和搭建
02
01.知識點講解
3、物聯系統原型搭建的功能驗證
活動2：物聯系統原型設計和搭建
02
硬件系統搭建完成后，需要對各功能的實現情況進行檢測和驗證，可以以子系統和功能原型為單位進行驗證。
例如，對“自動通風”物聯子系統原型的“溫度”獲取功能原型進行驗證。
驗證”溫度“功能原型時采集的溫度數據
01.知識點講解
檢測并驗證剛才選擇和搭建的物聯子系統原型中的功能原型
親身體驗
活動2：物聯系統原型設計和搭建
02
答對啦
搭建“校園農場”物聯系統原型中的其他物聯子系統原型，并驗證
鞏固練習
01.知識點講解
課堂總結
活動1 物聯系統原型
活動2 物聯系統原型設計和搭建
1
2
goodbye
《感謝觀看》
- Thank for Viewing -
珠珠老師
2023年浙江教育出版社 七年級下冊《第10課 物聯系統原型搭建》教學設計
教學內容分析
本節課是2023年浙江教育出版社出版的七年級下冊第二單元第10課。本節課分為兩個活動：“物聯系統原型”“物聯系統原型設計和搭建”兩部分內容組成。學生通過小組合作探究學習逐步掌握本節課的知識點，具備一定的小組合作能力、探究能力、創新能力等，提升信息社會責任，綜合提升信息素養。
教學目標及核心素養指向
通過搭建物聯系統原型的過程，了解物聯系統原型的基本概念（信息意識） 理解物聯系統和物聯系統原型的異同，了解物聯系統原型的作用與意義（信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任）
教學重難點
教學重點： 通過搭建物聯系統原型的過程，了解物聯系統原型的基本概念 設計原因：物聯系統原型是本節課的主要內容，知識點的滲透需要作為重點內容。 教學難點： 理解物聯系統和物聯系統原型的異同，了解物聯系統原型的作用與意義 設計原因：物聯系統原型設計與搭建對學生來說比較困難，所以此部分對學生來說難度較高，應作為難點內容。
教學過程
1、情境導入（3分鐘）
教師活動 學生活動
情境引入：物聯系統是由物聯網技術支持的信息系統。物聯系統的應用讓人們的工作、學習和生活更高效、更便捷。在設計和建設物聯系統之前，可以通過搭建物聯系統原型來檢驗、測試或演示設想。 大家想一想： 日常生活中哪些事情需要先做個模型進行測試，再具體實施 你認為傳統的農場可以做哪些智能化設計 學生聽教師引導生活中的案例,學生討論，回答提問
設計意圖： 激發學生對網頁的學習興趣并快速進入學習狀態。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動 學生活動
活動1：物聯系統原型 不同的物聯系統，能實現不同的功能。 電力物聯系統能有效整合各類資源，提高設備效率，為電網的發、輸、變、配和用電等環節提供重要的技術支撐 校園農場物聯系統能實現自動澆灌、自動通風、智能光照和水位控制等自動操作 醫療物聯系統能實現醫療場景的物聯與感知，助力醫院的個性化治療和高質量發展 物聯系統原型指該系統或系統某方面的一種原始形態，主要用于檢驗測試或演示系統或系統某方面的功能。 原型系統不必是完整的、可工作的系統，如為了驗證物聯系統的局部，可以設計物聯系統原型子系統;為了測試某特定功能，則可以設計功能原型等。 “功能原型”是最常見的一類原型系統，可以檢驗一個系統必須具備的某一項功能。 如“溫度和濕度”功能原型就是為了測試和驗證“校園農場”中的環境溫度和濕度的數據獲取功能。 活動2：物聯系統原型設計和搭建 物聯系統原型的搭建與物聯系統的搭建類似，需經歷前期分析、架構設計、硬件搭建、軟件開發、系統測試和原型驗證等階段 1、前期分析和架構設計 每個物聯系統都有其特定的功能，物聯系統原型搭建的前期分析可以從需求出發。 以“校園農場”物聯系統原型為例，可以做以下分析和設計: 經過充分的前期分析后，便可以根據功能需求規劃和設計功能原型。“校園農場”物聯系統原型的設計可驗證和演示自動澆灌、智能光照、自動通風、智能水位控制等功能 2、硬件搭建 根據前期規劃和架構設計，便可以著手搭建物聯系統原型。在硬件搭建的過程中，從實現功能和需求出發，選擇合適的硬件. 對“校園農場”物聯系統原型的硬件選擇做如下規劃，硬件搭建情況： 學生通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務 活動1：物聯系統原型 活動2：物聯系統原型設計和搭建 開動腦筋 針對“校園農場”物聯系統，還可以設計哪些物聯系統原型 親身體驗 選擇并搭建“校園農場”物聯系統原型中的任一物聯子系統原型 親身體驗 檢測并驗證剛才選擇和搭建的物聯子系統原型中的功能原型
設計意圖: 培養學生獨立思考的能力，提高核心素養。
3、課堂小結（7分鐘）
教師活動 學生活動
總結本課內容： 活動1：物聯系統原型 活動2：物聯系統原型設計和搭建 學生一同回答并梳理知識
設計意圖： 幫助學生梳理本節課知識，加深學生對知識的理解。(共1張PPT)
學習單
班級：7年__班
組別：______
1
活動1：物聯系統原型
物聯系統原型指：___________________________________
填一填
2
活動2：物聯系統原型設計和搭建
針對“校園農場”物聯系統，還可以設計哪些物聯系統原型
開動腦筋
選擇并搭建“校園農場”物聯系統原型中的任一物聯子系統原型。
親身體驗
檢測并驗證剛才選擇和搭建的物聯子系統原型中的功能原型
親身體驗
功能原型：___________________________________《第10課 物聯系統原型搭建》作業設計
作業分析
作業類型 基礎型作業 探究型作業 實踐型作業 跨學科綜合作業
作業類別 課時作業 單元作業 學期作業
應用場景 課前預習 課中練習 課后作業
作業對象 全體學生作業 學生根據情況可選作業
設計思路 本次作業設計圍繞物聯系統原型搭建的核心知識點，分別設置了填空題、選擇題和實踐題三種題型。填空題和選擇題旨在考查學生對物聯系統基礎知識的掌握情況，而實踐題則要求學生動手實踐，加深對物聯系統原型搭建的理解和應用能力。
作業內容
一、填空題【難度等級：★★★★】
1. 在物聯系統原型搭建中，常見的傳感器有________和________等，它們可以檢測并傳遞環境信息。
2. 搭建物聯系統時，我們需要使用________來連接傳感器和執行器，實現信息的傳遞與控制。
3. 物聯系統的核心組成部分之一是________，它負責處理傳感器傳遞的信息并控制執行器的動作。
4. 為了使物聯系統能夠穩定地工作，我們需要對系統進行________，確保其各組件之間的協同配合。
5. 在物聯系統原型搭建完成后，我們需要進行________，以驗證系統的功能是否達到預期效果。
二、選擇題【難度等級：★★★】
1. 在物聯系統原型搭建中，以下哪項不是常見的傳感器類型？
A. 溫度傳感器
B. 濕度傳感器
C. 光線傳感器
D. 顯示屏
2. 在搭建物聯系統時，我們通常使用什么來連接傳感器和執行器？
A. 導線
B. 藍牙
C. 無線網絡
D. USB接口
3. 物聯系統的核心部件，負責處理信息和控制執行器的是？
A. 傳感器
B. 執行器
C. 控制器
D. 電源
4. 為了確保物聯系統的穩定運行，以下哪項不是必要的步驟？
A. 檢查傳感器和執行器的連接
B. 調試程序代碼
C. 為系統安裝防火墻
D. 測試系統功能
5. 物聯系統原型搭建完成后，通常需要進行以下哪項操作來驗證系統的功能？
A. 編寫代碼
B. 更換硬件
C. 調試傳感器
D. 系統測試
三、實踐題【難度等級：★★★★★】
1. 請使用提供的傳感器和執行器，設計一個簡易的物聯系統原型，實現以下功能：當傳感器檢測到特定條件（如溫度超過設定值）時，執行器能夠自動執行相應的動作（如打開風扇）。請描述你的設計思路，并列出所需的硬件和軟件組件。
2. 在你的物聯系統原型中，實現一個控制循環，使傳感器能夠持續監測環境，并根據環境變化調整執行器的動作。請說明你是如何設置這個控制循環的，并解釋其在物聯系統中的作用。
3. 對你搭建的物聯系統原型進行測試，記錄在不同環境條件下系統的響應情況。分析測試結果，并提出改進方案以優化系統的性能和穩定性。請詳細記錄你的測試過程、結果分析和改進建議。

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