視頻簡介：
視頻標簽：物聯網
所屬欄目：信息技術優質課視頻
視頻課題：初中信息技術《構建物聯網系統原型》合肥
本視頻配套資料的教學設計、課件 /課堂實錄及教案下載可聯本站系客服
初中信息技術《構建物聯網系統原型》合肥
智聯萬物 慧見未來
——《5.1 構建物聯網系統原型》教學設計
一、項目簡介
1.項目主題：物聯網（Internet of Things，簡稱 IoT）是指通過各種傳感器設備、射頻識別技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術，實時獲取聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類網絡傳輸，實現物與物、物與人的連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。本課以《構建物聯網系統原型》為主線，從學生身邊常見的物聯網燈入手，通過設計、開發一個簡易物聯網系統，體驗物聯網的數據采集、數據傳輸和反饋控制，理解物聯網的工作過程。
2.項目背景：物聯網已走入千家萬戶，它的出現極大地拓展了人們的生活、學習和工作空間，推動了物理世界與數字世界相互融合。但是學生對于物聯網的知識了解比較淺顯，沒有深入思考其中的背后的原理和工作過程。要想讓學生真正掌握物聯網技術，不僅要分析物聯網的工作原理，了解物聯網應用，還要提供相關的硬件和平臺讓學生嘗試開發簡易物聯網系統。本課采用項目式學習方式展開，以一個具體情境的項目案例，引導學生設計、開發一個具體的物聯網系統原型。
3.課時安排：1 課時
二、目標分析
1.學情分析
-
知識基礎：已了解物聯網基本原理，如數據采集、數據傳輸和數據使用，但對于物聯網的工作過程還不夠了解。
-
能力基礎：思維敏捷，有一定的理解能力和自學能力，能進行小組協作學習。
-
心理特征：具有強烈的探究欲望，軟硬件結合的學習方式有助于完成項目。
2.素養目標
-
信息意識：通過一個具體的項目，讓學生能根據實際問題需要，選擇合適的設備（如傳感器等）設計或搭建簡易物聯網系統原型。
-
計算思維：通過程序，讀取傳感器數據并反饋控制，培養學生構建物聯網系統
原型的能力，并能遷移運用于解決類似問題。（3）數字化學習與創新：利用項目學習平臺等數字化資源和工具，進行自主學習和合作學習，培養學生數字化學習與創新能力。
（4）信息社會責任：通過了解物聯網自主可控技術的重要作用，引導學生探討新型物聯網應用，增強社會責任意識，體驗知識服務社會。
3.教學重難點
-
教學重點：體驗物聯網系統原型的數據采集、網絡傳輸和反饋控制。
-
教學難點：利用軟硬件模擬實現物聯網系統原型。
三、教學策略采用項目式學習策略，具體內容如下：
四、教學資源（附件“項目學習平臺介紹.mp4”）
2.微課（詳見物聯網項目學習平臺“項目支持”欄目）
（1）構建物聯網系統原型（上）采集光線值（2）構建物聯網系統原型（中）傳輸光線值
（3）構建物聯網系統原型（下）反饋控制
3.代碼片段（詳見物聯網項目學習平臺“方案設計”欄目）
五、教學準備
項目學習平臺（GateFace 軟件制作）、教學課件、智能手機、智能音箱、智能臺燈、掌控板（內含光線傳感器）、數據線、LED 燈及連接線、Wi-Fi、平板（設置好物聯網小程序）、mPython 軟件。
六、教學活動設計
|
項目任務 |
師生活動 |
設計意圖 |
|
情境導入項目選題 |
1、創設真實情境
-
視頻導入，回顧物聯網的相關知識；
-
請學生舉例說一說身邊的物聯網；
-
老師演示智能手機控制智能臺燈的開關及調節亮度；
-
學生和智能音箱人機對話，控制智能臺燈。
-
介紹物聯網項目學習平臺
平臺有這節課的相關資源，如：“方案設計”欄目有實驗探究步驟等，“項目支持”欄目有相關的實驗探究微課，針對小組完成的情況有“點贊投票”、“討論分享”欄目，學有余力的學生可在“拓展應用”和“課外資源”了解更多的知識。
-
引導學生進行項目選題
-
嘗試從開發者的角度搭建簡易物聯網燈；
-
問卷調查進行需求分析；
-
根據教學目標和學生實際情況，選擇真實情境中的實際問題——搭建一款根據環境光線強度自動調節亮度的物聯網燈。
|
從身邊的物聯網入手，回顧相關知識。創設真實情境，激發學生的學
習興趣。
引導學生了解物聯網項目學習平臺，學生可根據學習進度，合理運用資源。
引導學生從開發者角度思考問題。
物聯網燈控制方式很多，通過問卷統計分析學生的實際需求，引導學生根據分析規劃及項目可行性確定項目選題。 |
|
分析規劃項目設計 |
1、教師給學生推薦合適的軟硬件和平臺
-
硬件：掌控板；
-
軟件：mPython；
-
可視化控制平臺：物聯網小程序
2、師生通過問答的方式完成物聯網燈的功能設計：
[師]需要采集什么數據？
[生]采集環境光強度。 |
綜合考慮教學目標和學情，給學生推薦合適的軟硬件和平臺，幫助學生順利完成項目。
|
|
|
[師]使用什么傳感器進行采集？
[生]光線傳感器。
[師]物聯網小程序如何獲得采集的數據？
[生]網絡傳輸。
[師]掌控板通過Wi-Fi連接手機或平板上的物聯網小程序
[師]怎樣根據采集的數據控制燈的亮度？
[生]根據環境光自動調節。
[師]物聯網小程序可以遠程手動調節或根據環境光自動調節物聯網燈的亮度
3、項目規劃、組內分工、知識準備
甲（項目負責人）：項目整體規劃設計、統籌協調
乙（硬件工程師）：根據需求分析選擇合適的設備并連接丙（軟件工程師）：根據功能設計完善程序丁（產品發言人）：成果匯報 |
引導學生從開發者的角度思考功能設計。
小組分工合作，成員明確各自職責，完善方案設計、觀看微課等，提前做好知識準備。 |
|
梯度任務項目實施 |
-
采集環境光強度（即光線值）：體驗數據采集過程
學生在此過程了解“循環”語句的作用，并探究掌控板采集光線值的最大值和最小值。
-
傳輸光線值數據到物聯網小程序：體驗網絡傳輸過程學生再次理解“循環”語句的作用。
-
根據光線值自動調節燈帶亮度：體驗反饋控制過程
-
教師引導學生連接 LED 燈，注意引腳接口；
-
學生實驗驗證，描述兩個“如果”選擇程序段的作用。
|
項目分三步實施，逐層遞進，學生易
于理解掌握。
提供程序代碼片段、配合生動有趣的動畫微課，降低學生操作難度。 |
|
|
|
|
|
拓展延伸項目應用 |
-
觀看視頻，啟發學生暢想物聯網應用場景
增加更多的傳感器，或者別的設備聯動，實現更加智能化的控制。
-
組內討論交流
引導學生根據想實現的功能，思考需要采集的數據和傳輸方式，按照物聯網的三層結構寫出需要的設備。 |
在完成項目的基礎上進行拓展延伸，培養學生信息意識和創新思維。 |
|
展示分享項目評價 |
-
分小組展示創意應用
選用合適的設備拓展產品功能，分享交流創新應用。學生課后可在“討論分享”欄目進行發帖。
-
點贊投票、即時反饋
在項目學習平臺“點贊投票”欄目針對小組的各方面表現（如作品的合理性、作品的實用性、小組合作最團結等）進行多維度投票。
-
學生總結物聯網系統原型
-
情感提升
-
了解我國目前物聯網發展現狀，認識到自主可控技術的重要性；
-
觀看視頻，共同憧憬和探究未來物聯世界的奧秘；
-
和學生一起喊出口號：請黨放心，強國有我！
|
培養學生分享交流的能力。
即時反饋，讓學生體會到小組合作的重要性。
學生總結物聯網系統原型，能遷移解決其它相關問題。
增強社會責任意識，提升愛國情感。在學生心中播下一顆種子，期待他們之中有未來科技的人才。 |
七、教學反思
✓ 亮點 1：搭建項目式學習平臺，提供豐富的學習資源和評價方式。 ✓ 亮點 2：軟硬件結合學習方式，學生能更直觀地體驗物聯網工作過程，既容易激發學生興趣，也有利于項目完成。
û 不足：項目學習時間緊張，搭建的平臺功能很多，但是有些互動環節沒時間展示。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
| -----更多視頻請在本頁面頂部搜索欄輸入“物聯網”其中的單個詞或詞組，搜索以字數為3-6之間的關鍵詞為宜，切記！注意不要輸入“科目或年級等文字”。本視頻標題為“初中信息技術《構建物聯網系統原型》合肥”，所屬分類為“信息技術優質課視頻”，如果喜歡或者認為本視頻“初中信息技術《構建物聯網系統原型》合肥”很給力，您可以一鍵點擊視頻下方的百度分享按鈕，以分享給更多的人觀看。優質課網 的成長和發展，離不開您的支持，感謝您的關注和支持！有問題請【點此聯系客服QQ：9899267】 ----- |
