初中信息技术浙教版（2023）七年级下册第14课 物联系统原型的程序编写精品教案设计

这是一份初中信息技术浙教版（2023）七年级下册第14课 物联系统原型的程序编写精品教案设计，共4页。
教学内容分析
《物联系统原型的程序编写》是浙教版2023信息科技七年级第三单元《物联网实践》中的第14课。本课将带领学生深入了解“校园农场”物联系统原型，掌握其程序编写方法。通过本课学习，学生将掌握物联网系统的基本原理和开发流程，提高编程技能和创新能力。同时，课程将注重实践操作，鼓励学生动手编写程序，培养其解决实际问题的能力。此外，教师还应强调信息安全和隐私保护在物联网系统中的应用，帮助学生树立正确的信息道德观念。本课将为学生提供丰富的知识与实践机会，为培养未来的物联网领域人才打下坚实基础。
教学目标及核心素养指向
1、了解物联系统原型搭建的基本流程（信息意识）
2、通过物联系统原型的程序编写，在程序的设计和调试运行过程中，进一步体验物联系统原型实现控制的过程（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任）
教学重难点
教学重点：
了解物联系统原型搭建的基本流程
设计原因：了解物联网系统原型搭建是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。
教学难点：
通过物联系统原型的程序编写，在程序的设计和调试运行过程中，进一步体验物联系统原型实现控制的过程
设计原因：程序编写在操作上对学生来说比较困难，所以此部分对学生来说难度较高，应此作为难点内容。
教学过程
1、情境导入（3分钟）
教师活动
学生活动
情境引入：“校园农场”物联系统是一个大问题，在软件开发的过程中可以将这一大问题以子系统为单位分解成若干个小问题，逐一解决后再综合测试。在搭建好物联系统原型的硬件设备、验证了各子系统原型的功能后，接下来是进行软件开发。
大家思考一下：
各物联子系统原型中的阈值设定有什么讲究?
有时候GPS导航时的位置标记会乱跳，这是为什么?要怎么办?
学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答提问
设计意图：
激发学生对网页的学习兴趣并快速进入学习状态。
2、新知讲授（35分钟）
教师活动
学生活动
活动1：“校园农场”物联系统原型
“校园农场”物联系统原型包含“自动浇灌”“智能光照”“自动通风”智能水位控制”四个物联子系统原型，这四个子系统原型既相互独立，又两两依赖于一个控制板，共同构成了“校园农场”物联系统原型。
活动2：物联系统原型的程序编写
完成了“校园农场”物联系统原型的硬件搭建并简单调试后，便可以着手编写程序。其中，控制板1连接了“自动浇灌”和“智能光照”两个物联子系统，能实现自动浇水和自动补光功能，控制板2连接了“自动通风”和“智能水位控制”两个物联子系统，能实现自动通风和水位控制功能。
“校园农场”物联系统原型体现了物联系统的控制机制，各物联子系统原型中的传感器所获取的相应物理量数据一方面将与所设定的阈值对照，程序根据预设执行相应的反馈;同时，传感器获取的数据将通过MQTT协议，将数据上传至云端服务器，实现数据的汇集和呈现，并为物联系统阈值的设置和程序功能的进一步完善提供数据支撑
学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务
活动1：“校园农场”物联系统原型
亲身体验
检查并验证“校园农场”中的四个物联子系统原型的硬件搭建
活动2：物联系统原型的程序编写
亲身体验
自主选择“校园农场”物联系统原型中的任一子系统原型，完成相应的程序编写
开动脑筋
校园农场”物联系统原型应用了2块控制板达成原型的设计和制作。这两块控制板之间有什么关联
亲身体验
根据“校园农场”物联系统原型的需求设计，利用MQTT协议汇集和呈现数据，小组讨论并交流这些数据的价值和意义。
设计意图:
培养学生独立思考的能力，提高核心素养。
3、课堂小结（7分钟）
教师活动
学生活动
总结本课内容：
活动1：“校园农场”物联系统原型
活动2：物联系统原型的程序编写
学生一同回答并梳理知识
设计意图：
帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。