資源簡介

(共19張PPT)
情境導入：
本單元項目式 主題：物聯(lián)網實踐
“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)是一個大問題，在軟件開發(fā)的過程中可以將這一大問題以子系統(tǒng)為單位分解成若干個小問題，逐一解決后再綜合測試。在搭建好物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件設備、驗證了各子系統(tǒng)原型的功能后，接下來是進行軟件開發(fā)。
大家思考一下：
各物聯(lián)子系統(tǒng)原型中的閾值設定有什么講究
有時候GPS導航時的位置標記會亂跳，這是為什么 要怎么辦
《第14課物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫》
2023年浙江教育出版社 七年級下冊
-第3單元 物聯(lián)網實踐 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標內容
1
活動1：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型
2
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
《目錄》
信息科技
01
“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型
活動1
01.知識點講解
“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型包含“自動澆灌”“智能光照”“自動通風”智能水位控制”四個物聯(lián)子系統(tǒng)原型，這四個子系統(tǒng)原型既相互獨立，又兩兩依賴于一個控制板，共同構成了“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型。
活動1：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型
01
01.知識點講解
日積月累
物聯(lián)系統(tǒng)(原型)的搭建通常需經歷需求分析、方案設計、硬件搭建、軟件開發(fā)、原型測試和原型驗證等過程
活動1：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型
01
01.知識點講解
檢查并驗證“校園農場”中的四個物聯(lián)子系統(tǒng)原型的硬件搭建
親身體驗
活動1：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型
01
02
物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
活動2
01.知識點講解
完成了“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件搭建并簡單調試后，便可以著手編寫程序。
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
02
01.知識點講解
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
02
控制板1連接了“自動澆灌”和“智能光照”兩個物聯(lián)子系統(tǒng)，能實現(xiàn)自動澆水和自動補光功能
01.知識點講解
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
02
控制板2連接了“自動通風”和“智能水位控制”兩個物聯(lián)子系統(tǒng)，能實現(xiàn)自動通風和水位控制功能。
01.知識點講解
自主選擇“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型中的任一子系統(tǒng)原型，完成相應的程序編寫
親身體驗
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
02
01.知識點講解
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型應用了2塊控制板達成原型的設計和制作。這兩塊控制板之間有什么關聯(lián)
02
01.知識點講解
“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型體現(xiàn)了物聯(lián)系統(tǒng)的控制機制，各物聯(lián)子系統(tǒng)原型中的傳感器所獲取的相應物理量數(shù)據(jù)一方面將與所設定的閾值對照，程序根據(jù)預設執(zhí)行相應的反饋；同時，傳感器獲取的數(shù)據(jù)將通過MQTT協(xié)議，將數(shù)據(jù)上傳至云端服務器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集和呈現(xiàn)，并為物聯(lián)系統(tǒng)閾值的設置和程序功能的進一步完善提供數(shù)據(jù)支撐
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
02
發(fā)布過程
程序實現(xiàn)
01.知識點講解
根據(jù)“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型的需求設計，利用MQTT協(xié)議匯集和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，小組討論并交流這些數(shù)據(jù)的價值和意義。
親身體驗
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
02
01.知識點講解
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
立足“校園農場”，你還想設計怎樣的物聯(lián)子系統(tǒng)原型
02
答對啦
1.完善“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫，并組內分享和
交流。
（選做）2.設計“校園農場”中的更多物聯(lián)子系統(tǒng)原型并嘗試創(chuàng)作
鞏固練習
01.知識點講解
課堂總結
活動1 “校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型
活動2 物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
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14課 物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫》教學設計
教學內容分析
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14課。本節(jié)課分為兩個活動：““校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型”“物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫”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(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，提升信息社會責任，綜合提升信息素養(yǎng)。
教學目標及核心素養(yǎng)指向
1、了解物聯(lián)系統(tǒng)原型搭建的基本流程（信息意識） 2、通過物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫，在程序的設計和調試運行過程中，進一步體驗物聯(lián)系統(tǒng)原型實現(xiàn)控制的過程（信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任）
教學重難點
教學重點： 了解物聯(lián)系統(tǒng)原型搭建的基本流程 設計原因：了解物聯(lián)網系統(tǒng)原型搭建是本節(jié)課的主要內容，知識點的滲透需要作為重點內容。 教學難點： 通過物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫，在程序的設計和調試運行過程中，進一步體驗物聯(lián)系統(tǒng)原型實現(xiàn)控制的過程 設計原因：程序編寫在操作上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：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)是一個大問題，在軟件開發(fā)的過程中可以將這一大問題以子系統(tǒng)為單位分解成若干個小問題，逐一解決后再綜合測試。在搭建好物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件設備、驗證了各子系統(tǒng)原型的功能后，接下來是進行軟件開發(fā)。 大家思考一下： 各物聯(lián)子系統(tǒng)原型中的閾值設定有什么講究 有時候GPS導航時的位置標記會亂跳，這是為什么 要怎么辦 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(fā)學生對網頁的學習興趣并快速進入學習狀態(tài)。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動 學生活動
活動1：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型 “校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型包含“自動澆灌”“智能光照”“自動通風”智能水位控制”四個物聯(lián)子系統(tǒng)原型，這四個子系統(tǒng)原型既相互獨立，又兩兩依賴于一個控制板，共同構成了“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型。 活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫 完成了“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型的硬件搭建并簡單調試后，便可以著手編寫程序。其中，控制板1連接了“自動澆灌”和“智能光照”兩個物聯(lián)子系統(tǒng)，能實現(xiàn)自動澆水和自動補光功能，控制板2連接了“自動通風”和“智能水位控制”兩個物聯(lián)子系統(tǒng)，能實現(xiàn)自動通風和水位控制功能。 “校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型體現(xiàn)了物聯(lián)系統(tǒng)的控制機制，各物聯(lián)子系統(tǒng)原型中的傳感器所獲取的相應物理量數(shù)據(jù)一方面將與所設定的閾值對照，程序根據(jù)預設執(zhí)行相應的反饋;同時，傳感器獲取的數(shù)據(jù)將通過MQTT協(xié)議，將數(shù)據(jù)上傳至云端服務器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集和呈現(xiàn)，并為物聯(lián)系統(tǒng)閾值的設置和程序功能的進一步完善提供數(shù)據(jù)支撐 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：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型 親身體驗 檢查并驗證“校園農場”中的四個物聯(lián)子系統(tǒng)原型的硬件搭建 活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫 親身體驗 自主選擇“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型中的任一子系統(tǒng)原型，完成相應的程序編寫 開動腦筋 校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型應用了2塊控制板達成原型的設計和制作。這兩塊控制板之間有什么關聯(lián) 親身體驗 根據(jù)“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型的需求設計，利用MQTT協(xié)議匯集和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，小組討論并交流這些數(shù)據(jù)的價值和意義。
設計意圖: 培養(yǎng)學生獨立思考的能力，提高核心素養(yǎng)。
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：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型 活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫 學生一同回答并梳理知識
設計意圖： 幫助學生梳理本節(jié)課知識，加深學生對知識的理解。(共1張PPT)
學習單
1
活動1：“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型
檢查并驗證“校園農場”中的四個物聯(lián)子系統(tǒng)原型的硬件搭建
親身體驗
班級：7年__班
組別：______
2
活動2：物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫
自主選擇“校園農場”物聯(lián)系統(tǒng)原型中的任一子系統(tǒng)原型，完成相應的程序編寫
親身體驗
校園農場"物聯(lián)系統(tǒng)原型應用
了2塊控制板達成原型的設計
和制作。這兩塊控制板之間有
什么關聯(lián)《第14課 物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫》作業(yè)設計
作業(yè)分析
作業(yè)類型 基礎型作業(yè) 探究型作業(yè) 實踐型作業(yè) 跨學科綜合作業(yè)
作業(yè)類別 課時作業(yè) 單元作業(yè) 學期作業(yè)
應用場景 課前預習 課中練習 課后作業(yè)
作業(yè)對象 全體學生作業(yè) 學生根據(jù)情況可選作業(yè)
設計思路 浙教版7下信息科技學科第14課物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫作業(yè)設計，旨在通過填空題、選擇題和實踐題等多種形式，全面考察學生對物聯(lián)系統(tǒng)原型程序編寫的理解和掌握情況。題目設計緊密結合課程內容，注重理論與實踐相結合，有助于提升學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。
作業(yè)內容
一、填空題【難度等級：★★★★】
1. 在物聯(lián)系統(tǒng)原型中，用于連接物理世界和數(shù)字世界的橋梁是____________。
2. 在編寫物聯(lián)系統(tǒng)程序時，我們通常使用____________來接收和處理傳感器數(shù)據(jù)。
3. 在物聯(lián)網應用中，____________模塊負責將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至云端或其他設備。
4. 物聯(lián)網系統(tǒng)中的____________組件用于控制物理設備，執(zhí)行相應的動作。
5. 在設計物聯(lián)系統(tǒng)原型時，我們需要考慮系統(tǒng)的____________，確保數(shù)據(jù)的準確性和實時性。
二、選擇題【難度等級：★★★】
1. 在物聯(lián)系統(tǒng)原型中，負責將物理世界的信號轉換為數(shù)字信號的是（ ）
A. 傳感器
B. 執(zhí)行器
C. 控制器
D. 通信模塊
2. 在編寫物聯(lián)系統(tǒng)程序時，通常使用哪種編程語言？（ ）
A. Python
B. Java
C. C++
D. 都可以
3. 物聯(lián)網系統(tǒng)中，哪個模塊負責數(shù)據(jù)的存儲和分析？（ ）
A. 傳感器模塊
B. 執(zhí)行器模塊
C. 云端服務器
D. 通信模塊
4. 在物聯(lián)系統(tǒng)原型中，以下哪個組件不是必需的？（ ）
A. 傳感器
B. 執(zhí)行器
C. 控制器
D. 顯示器
5. 在設計物聯(lián)系統(tǒng)原型時，需要特別關注哪個方面的安全問題？（ ）
A. 數(shù)據(jù)傳輸安全
B. 硬件設備耐用性
C. 軟件界面美觀
D. 用戶操作便捷性
三、實踐題【難度等級：★★★★★】
1. 設計一個簡單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，包括至少一個傳感器和一個執(zhí)行器。描述你的系統(tǒng)原型的功能，并編寫相應的程序來接收傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)控制執(zhí)行器的動作。
2. 使用物聯(lián)網開發(fā)工具（如Arduino、樹莓派等），搭建一個溫度監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠實時檢測環(huán)境溫度，并將溫度數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。當溫度超過設定閾值時，系統(tǒng)應能自動觸發(fā)報警裝置。請寫出你的搭建步驟和程序代碼。
3. 假設你正在開發(fā)一個智能家居系統(tǒng)，其中包含一個智能燈泡。請設計一個程序，使得用戶可以通過手機APP遠程控制燈泡的開關和亮度調節(jié)。描述你的程序設計思路，并編寫實現(xiàn)這一功能的偽代碼或簡要代碼片段。

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