資源簡介

(共20張PPT)
情境導(dǎo)入：
本單元項目式 主題：物聯(lián)網(wǎng)實踐
在物聯(lián)網(wǎng)中，當(dāng)傳感器獲取大量數(shù)據(jù)后，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的分析、處理，通過控制技術(shù)就可以實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的控制。
你知道智能窗簾為什么能自動開合嗎 智能手環(huán)等可穿戴設(shè)備能夠檢測心率、步數(shù)、睡眠等數(shù)據(jù)，你認(rèn)為它在檢測到身體數(shù)據(jù)異常時可以提供哪些幫助
《第13課物聯(lián)網(wǎng)控制與反饋》
2023年浙江教育出版社 七年級下冊
-第3單元 物聯(lián)網(wǎng)實踐 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標(biāo)內(nèi)容
1
活動1：控制與反饋
2
活動2：控制的形式
3
活動3：應(yīng)用實例————“智能水位控制”
子系統(tǒng)原型中的水位控制
《目錄》
信息科技
01
控制與反饋
活動1
01.知識點講解
在物聯(lián)網(wǎng)中，控制與反饋的過程一般是通過傳感器對外界信息進(jìn)行感知，由控制器將獲取的信息以控制信號的形式傳遞給執(zhí)行器，再通過執(zhí)行器作用于受控對象，當(dāng)受控對象信號輸出后，其信號值同時反饋給控制器對信號的再次輸出產(chǎn)生影響，從而起到制約作用，以達(dá)到預(yù)定的目的。
活動1：控制與反饋
01
控制器
執(zhí)行器
受控對象
傳感器
輸入設(shè)定量
控制信號
輸出狀態(tài)
01.知識點講解
在“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型中，控制與反饋的應(yīng)用場景隨處可見。例如，“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中水培植物的自動水位控制過程，通過超聲波傳感器檢測水培植物器皿中的水位，當(dāng)水位低于閾值時，傳感器將信息傳送到控制器，控制器將水泵通電指令發(fā)送到執(zhí)行器，執(zhí)行器打開水泵開始供水，同時傳感器實時監(jiān)測水位信息再反饋給控制器，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定值時實現(xiàn)關(guān)閉水泵供水的操作。
活動1：控制與反饋
01
01.知識點講解
知識鏈接：控制器、執(zhí)行器
控制器：將接收到的信息進(jìn)行處理后發(fā)出控制信號的裝置
執(zhí)行器：接收控制信號并對受控對象施加控制作用的裝置
活動1：控制與反饋
01
01.知識點講解
找出生活中智能控制實例，分析其控制的流程，并畫出流程圖
親身體驗
活動1：控制與反饋
01
02
控制的形式
活動2
01.知識點講解
1、手動控制
手動控制是由人直接或間接操縱的控制。
人工遠(yuǎn)程控制是常見的手動控制，它是指借助計算機(jī)、手機(jī)等終端連接到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，通過軟件發(fā)送指令，以實現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的控制。
活動2：控制的形式
02
01.知識點講解
2.自動控制
自動控制是指對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并按已定的控制規(guī)則決定將要采取的控制行為。
自動控制系統(tǒng)在日常應(yīng)用中比較廣泛。如火車站人臉識別進(jìn)站系統(tǒng)，當(dāng)旅客在進(jìn)站的閘機(jī)上刷身份證后，進(jìn)站閘機(jī)系統(tǒng)自動識別身份證信息，同時進(jìn)行人臉識別對比，并在數(shù)據(jù)庫中查找這一身份信息，判斷旅客是否購買了本站車次車票，然后做出是否打開閘機(jī)的決定。
活動2：控制的形式
02
人臉識別進(jìn)站閥機(jī)
01.知識點講解
活動2：控制的形式
你接觸過哪些自動控制的智能設(shè)備，它們是如何實現(xiàn)自動控制的
02
03
應(yīng)用實例————“智能水位控制”
子系統(tǒng)原型中的水位控制
活動3
01.知識點講解
03
在“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中，將超聲波傳感器與開源硬件相連接，可以制作一個水培植物的水位控制裝置。例如，應(yīng)用控制板，通過擴(kuò)展板連接超聲波傳感器、繼電器模塊、直流抽水泵等設(shè)備，實現(xiàn)低于預(yù)設(shè)水位自動供水的功能
活動3：應(yīng)用實例————“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中的水位控制
01.知識點講解
活動3：應(yīng)用實例————“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中的水位控制
制作一個水培植物的水位控制裝置
(1)連接控制板、擴(kuò)展板、水位傳感器、繼電器模塊、直流抽水水泵，并接到計算機(jī)
(2)打開IDE程序，導(dǎo)入代碼
(3)單擊“燒錄”按鈕，將程序上傳到控制板，調(diào)試超聲波傳感器在水位上方的合適位置。當(dāng)前水位低于所設(shè)定的閾值時，水泵開始供水;當(dāng)前水位已達(dá)設(shè)定的閾值時，水泵停止供水。
項目實施、初步體驗
03
01.知識點講解
1、展示你們小組的H5網(wǎng)頁第一頁的內(nèi)容
2、教師和同學(xué)點評
3、說出遇到的困難，教師集中解決
小組階段性匯報
活動3：制作網(wǎng)頁
03
01.知識點講解
項目實施、再次體驗
學(xué)生制作H5網(wǎng)頁（第二頁）
活動3：制作網(wǎng)頁
1、制作“科技創(chuàng)新 自主可控”主題網(wǎng)頁中“歡迎頁”的內(nèi)容。
2、可以使用模板
3、制作完成后預(yù)覽并生成，準(zhǔn)備小組匯報。
4、2人為一小組，小組合作完成，大組長可以下座指導(dǎo)。
03
答對啦
1.生活中有哪些智能設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制 請舉例說明
2.完成“智能水位控制”子系統(tǒng)原型的程序編寫，并驗證智能水位控制功能。
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隨堂練習(xí)
01.知識點講解
課堂總結(jié)
活動1 控制與反饋
活動2 控制的形式
活動3 應(yīng)用實例————“智能水位控制”
子系統(tǒng)原型中的水位控制
1
2
3
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13課 物聯(lián)網(wǎng)控制與反饋》教學(xué)設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)課是2023年浙江教育出版社出版的七年級下冊第三單元第13課。本節(jié)課分為三個活動：“瀏覽網(wǎng)頁”“認(rèn)識H5網(wǎng)頁”“制作網(wǎng)頁”三部分內(nèi)容組成。學(xué)生通過小組合作探究學(xué)習(xí)逐步掌握本節(jié)課的知識點，具備一定的小組合作能力、探究能力、創(chuàng)新能力等，提升信息社會責(zé)任，綜合提升信息素養(yǎng)。
教學(xué)目標(biāo)及核心素養(yǎng)指向
通過對控制方式的認(rèn)識和學(xué)習(xí)，了解物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的一般控制形式（信息意識、計算思維、信息社會責(zé)任） 通過物聯(lián)系統(tǒng)原型功能實現(xiàn)的實踐與體驗，了解物聯(lián)網(wǎng)中控制與反饋的實現(xiàn)過程（信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任）
教學(xué)重難點
教學(xué)重點： 通過對控制方式的認(rèn)識和學(xué)習(xí)，了解物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的一般控制形式 設(shè)計原因：物聯(lián)網(wǎng)控制方式是本節(jié)課的主要內(nèi)容，知識點的滲透需要作為重點內(nèi)容。 教學(xué)難點： 通過物聯(lián)系統(tǒng)原型功能實現(xiàn)的實踐與體驗，了解物聯(lián)網(wǎng)中控制與反饋的實現(xiàn)過程 設(shè)計原因：理解物聯(lián)網(wǎng)的反饋模型對學(xué)生來說比較困難，所以此部分對學(xué)生來說難度較高，應(yīng)作為難點內(nèi)容。
教學(xué)過程
1、情境導(dǎo)入（3分鐘）
教師活動 學(xué)生活動
情境引入：在物聯(lián)網(wǎng)中，當(dāng)傳感器獲取大量數(shù)據(jù)后，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的分析、處理，通過控制技術(shù)就可以實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的控制。 你知道智能窗簾為什么能自動開合嗎 智能手環(huán)等可穿戴設(shè)備能夠檢測心率、步數(shù)、睡眠等數(shù)據(jù)，你認(rèn)為它在檢測到身體數(shù)據(jù)異常時可以提供哪些幫助 學(xué)生聽教師引導(dǎo)生活中的案例,學(xué)生討論，回答提問
設(shè)計意圖： 激發(fā)學(xué)生對網(wǎng)頁的學(xué)習(xí)興趣并快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動 學(xué)生活動
活動1：控制與反饋 在物聯(lián)網(wǎng)中，控制與反饋的過程一般是通過傳感器對外界信息進(jìn)行感知，由控制器將獲取的信息以控制信號的形式傳遞給執(zhí)行器，再通過執(zhí)行器作用于受控對象，當(dāng)受控對象信號輸出后，其信號值同時反饋給控制器對信號的再次輸出產(chǎn)生影響，從而起到制約作用，以達(dá)到預(yù)定的目的。 在“校園農(nóng)場”物聯(lián)系統(tǒng)原型中，控制與反饋的應(yīng)用場景隨處可見。例如，“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中水培植物的自動水位控制過程，通過超聲波傳感器檢測水培植物器皿中的水位，當(dāng)水位低于閾值時，傳感器將信息傳送到控制器，控制器將水泵通電指令發(fā)送到執(zhí)行器，執(zhí)行器打開水泵開始供水，同時傳感器實時監(jiān)測水位信息再反饋給控制器，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定值時實現(xiàn)關(guān)閉水泵供水的操作。 活動2：控制的形式 1、手動控制 手動控制是由人直接或間接操縱的控制。 人工遠(yuǎn)程控制是常見的手動控制，它是指借助計算機(jī)、手機(jī)等終端連接到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，通過軟件發(fā)送指令，以實現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的控制。 2.自動控制 自動控制是指對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并按已定的控制規(guī)則決定將要采取的控制行為。 自動控制系統(tǒng)在日常應(yīng)用中比較廣泛，如火車站人臉識別進(jìn)站系統(tǒng)，當(dāng)旅客在進(jìn)站的閘機(jī)上刷身份證后，進(jìn)站閘機(jī)系統(tǒng)自動識別身份證信息，同時進(jìn)行人臉識別對比，并在數(shù)據(jù)庫中查找這一身份信息，判斷旅客是否購買了本站車次車票，然后做出是否打開閘機(jī)的決定。 活動3：應(yīng)用實例————“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中的水位控制 在“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中，將超聲波傳感器與開源硬件相連接，可以制作一個水培植物的水位控制裝置。例如，應(yīng)用控制板，通過擴(kuò)展板連接超聲波傳感器、繼電器模塊、直流抽水泵等設(shè)備，實現(xiàn)低于預(yù)設(shè)水位自動供水的功能 學(xué)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(wù) 活動1：控制與反饋 親身體驗 找出生活中智能控制實例，分析其控制的流程，并畫出流程圖 活動2：控制的形式 開動腦筋 你接觸過哪些自動控制的智能設(shè)備，它們是如何實現(xiàn)自動控制的 活動3：應(yīng)用實例————“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中的水位控制
設(shè)計意圖: 培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力，提高核心素養(yǎng)。
3、課堂小結(jié)（7分鐘）
教師活動 學(xué)生活動
總結(jié)本課內(nèi)容： 活動1：控制與反饋 活動2：控制的形式 活動3：應(yīng)用實例————“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中的水位控制 學(xué)生一同回答并梳理知識
設(shè)計意圖： 幫助學(xué)生梳理本節(jié)課知識，加深學(xué)生對知識的理解。(共1張PPT)
學(xué)習(xí)單
1
活動1：控制與反饋
找出生活中智能控制實例，分析其控制的流程，并畫出流程圖。
親身體驗
班級：7年__班
組別：______
2
活動2：控制的形式
3
活動3：應(yīng)用實例———“智能水位控制”子系統(tǒng)原型中的水位控制
你接觸過哪些自動控制的智能
設(shè)備，它們是如何實現(xiàn)自動控
制的？
項目實施、初步體驗
制作一個水培植物的水位控制裝置
(1)連接控制板、擴(kuò)展板、水位傳感器、繼電器模塊、直流抽水水泵
并接到計算機(jī)
(2)打開IDE程序.導(dǎo)入代碼
(3)單擊“燒錄"按鈕，將程序上傳到控制板，調(diào)試超聲波傳感器在水位
上方的合適位置。當(dāng)前水位低于所設(shè)定的閾值時，水泵開始供水：當(dāng)前
水位已達(dá)設(shè)定的閾值時，水泵停止供水。《第13課 物聯(lián)網(wǎng)控制與反饋》作業(yè)設(shè)計
作業(yè)分析
作業(yè)類型 基礎(chǔ)型作業(yè) 探究型作業(yè) 實踐型作業(yè) 跨學(xué)科綜合作業(yè)
作業(yè)類別 課時作業(yè) 單元作業(yè) 學(xué)期作業(yè)
應(yīng)用場景 課前預(yù)習(xí) 課中練習(xí) 課后作業(yè)
作業(yè)對象 全體學(xué)生作業(yè) 學(xué)生根據(jù)情況可選作業(yè)
設(shè)計思路 本作業(yè)設(shè)計旨在通過填空題、選擇題和實踐題等多種形式，全面考察學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)控制與反饋的理解和應(yīng)用能力。題目難度適中，既有基礎(chǔ)知識考察，又有實踐操作要求，旨在幫助學(xué)生鞏固所學(xué)，提升實際操作能力。
作業(yè)內(nèi)容
一、填空題【難度等級：★★★★】
1. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過______技術(shù)，將各種物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)信息的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。
2. 在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，傳感器負(fù)責(zé)______環(huán)境或物體的信息，然后將這些信息傳輸?shù)教幚碇行摹?br/>3. 物聯(lián)網(wǎng)的控制中心可以根據(jù)接收到的信息，通過______對物體進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)智能化操作。
4. 物聯(lián)網(wǎng)中的反饋機(jī)制是指系統(tǒng)根據(jù)控制結(jié)果，通過______將信息返回給控制中心，以便進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和優(yōu)化。
5. 在智能家居系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)家電的______控制，提高生活的便捷性和舒適度。
二、選擇題【難度等級：★★★】
1. 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)不包括以下哪一項？
A. 傳感器技術(shù)
B. 云計算技術(shù)
C. 人工智能技術(shù)
D. 藍(lán)牙技術(shù)
2. 在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，用于采集環(huán)境信息的設(shè)備通常是什么？
A. 控制器
B. 顯示器
C. 傳感器
D. 執(zhí)行器
3. 物聯(lián)網(wǎng)中的反饋機(jī)制主要用于實現(xiàn)什么功能？
A. 數(shù)據(jù)存儲
B. 遠(yuǎn)程控制
C. 系統(tǒng)優(yōu)化
D. 信息傳輸
4. 以下哪個場景不屬于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范疇？
A. 智能交通系統(tǒng)
B. 智能家居系統(tǒng)
C. 遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)
D. 傳統(tǒng)電話通信
5. 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過什么方式實現(xiàn)對物體的智能化控制？
A. 人工操作
B. 自動化程序
C. 機(jī)械傳動
D. 無線網(wǎng)絡(luò)連接
三、實踐題【難度等級：★★★★★】
1. 請設(shè)計一個簡單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，并說明如何通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對該場景的控制與反饋。
2. 使用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備（如傳感器、控制器等），嘗試構(gòu)建一個能夠?qū)崿F(xiàn)溫度監(jiān)控和調(diào)節(jié)的簡易系統(tǒng)。要求描述系統(tǒng)的組成部分、連接方式以及工作流程，并解釋如何實現(xiàn)溫度的控制與反饋。
3. 搜集并整理關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)在日常生活中的應(yīng)用案例，至少列舉三個不同領(lǐng)域的案例，并簡要分析這些案例中物聯(lián)網(wǎng)控制與反饋的作用和意義。

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