第二單元第10課《物聯(lián)系統(tǒng)原型搭建》-說課稿2023—2024學年浙教版（2023）初中信息技術七年級下冊一、教學內容

本節(jié)課選自2023—2024學年浙教版初中信息技術七年級下冊第二單元第10課《物聯(lián)系統(tǒng)原型搭建》。本節(jié)課主要包括物聯(lián)網(wǎng)的概念、傳感器應用、Arduino板的使用、編程實現(xiàn)與調試等內容。通過本節(jié)課的學習，學生將了解物聯(lián)網(wǎng)的基本原理，掌握Arduino板的基本使用方法，并能夠利用傳感器和編程實現(xiàn)簡單的物聯(lián)系統(tǒng)原型搭建。二、核心素養(yǎng)目標

1.信息意識：培養(yǎng)學生對物聯(lián)網(wǎng)技術的基本認識，激發(fā)對信息技術的興趣和探索精神。

2.計算思維：通過Arduino編程，鍛煉學生邏輯思維和問題解決能力。

3.數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學會使用物聯(lián)網(wǎng)設備和編程工具，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力。

4.信息責任：認識到信息技術的雙刃劍特性，培養(yǎng)學生合理使用信息技術的責任感。三、教學難點與重點

1.教學重點

-重點一：物聯(lián)網(wǎng)基本概念的理解。通過實例講解物聯(lián)網(wǎng)的定義、組成和作用，幫助學生建立對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體認識。

-重點二：Arduino板的基本操作。詳細講解Arduino板的結構、引腳功能以及如何連接各種傳感器，確保學生能夠熟練操作Arduino板。

-重點三：編程實現(xiàn)。教授使用Arduino編程語言編寫控制代碼，實現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)讀取和處理，以及如何控制外部設備。

2.教學難點

-難點一：傳感器數(shù)據(jù)的讀取與處理。由于傳感器種類繁多，數(shù)據(jù)格式和輸出方式各異，學生需要理解不同傳感器的工作原理和數(shù)據(jù)處理方法。

-難點二：編程邏輯的建立。學生需要從邏輯思維過渡到編程邏輯，理解循環(huán)、條件判斷等編程概念，并將其應用于實際編程中。

-難點三：調試與優(yōu)化。在搭建物聯(lián)系統(tǒng)原型時，學生可能會遇到代碼錯誤或系統(tǒng)不穩(wěn)定的問題，需要學會調試和優(yōu)化代碼，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。四、教學資源

-軟硬件資源：Arduino板、各種傳感器（如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等）、連接線、面包板、導線、電源適配器。

-課程平臺：學校網(wǎng)絡教學平臺，用于發(fā)布教學資料和學生作業(yè)提交。

-信息化資源：物聯(lián)網(wǎng)相關視頻教程、Arduino編程指南、傳感器技術介紹文檔。

-教學手段：實物演示、分組實驗、在線編程平臺（如ArduinoIDE）、課堂討論。五、教學實施過程

1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。例如，要求學生預習物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和Arduino板的基本功能。

設計預習問題：圍繞物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型搭建，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考。如：“物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心組成部分有哪些？”“Arduino板如何連接傳感器？”

監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。教師可以通過查看學生的預習資料閱讀記錄和提交的預習成果來評估預習情況。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和Arduino板的使用方法。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。例如，學生可能會思考如何將傳感器數(shù)據(jù)轉換為有用的信息。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學生提前了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型搭建的基本概念，為課堂學習做好準備。

培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示物聯(lián)網(wǎng)應用的實際案例，如智能家居系統(tǒng)，引出本節(jié)課的主題，激發(fā)學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解Arduino編程語言的基礎語法和如何編寫控制代碼，結合實例幫助學生理解。例如，講解如何讀取傳感器數(shù)據(jù)并控制LED燈。

組織課堂活動：設計小組實驗，讓學生分組搭建簡單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，如溫度監(jiān)測系統(tǒng)。學生需要合作，共同解決問題。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組實驗，體驗物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建的過程。

提問與討論：在實驗過程中遇到問題時，學生可以提問并與其他同學討論解決方案。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解Arduino編程語言的基礎知識。

實踐活動法：設計小組實驗，讓學生在實踐中掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建的技能。

合作學習法：通過小組合作，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型搭建的核心知識，掌握Arduino編程技能。

通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：布置課后作業(yè)，要求學生設計一個簡單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，并撰寫實驗報告。

提供拓展資源：提供與物聯(lián)網(wǎng)技術相關的在線課程、論壇和資源鏈接，供學生進一步學習。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成課后作業(yè)，鞏固課堂所學知識。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，探索物聯(lián)網(wǎng)技術的更多應用。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型搭建的知識和技能。

通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。六、學生學習效果

學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學生能夠理解和描述物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、組成和工作原理。

-學生掌握了Arduino板的基本結構、引腳功能以及如何連接傳感器。

-學生熟悉了Arduino編程語言的基本語法，能夠編寫簡單的控制程序。

2.技能提升：

-學生能夠獨立使用Arduino板搭建簡單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，如溫度監(jiān)測、光照控制等。

-學生能夠根據(jù)需求選擇合適的傳感器，并正確連接到Arduino板上。

-學生學會了使用編程工具調試程序，優(yōu)化系統(tǒng)性能。

3.思維能力：

-學生在設計和搭建物聯(lián)系統(tǒng)過程中，培養(yǎng)了邏輯思維和問題解決能力。

-學生通過小組合作，學會了如何與他人溝通、協(xié)作，提高了團隊協(xié)作能力。

-學生在實驗過程中，學會了如何分析實驗數(shù)據(jù)，得出結論。

4.創(chuàng)新意識：

-學生在課后拓展學習中，能夠根據(jù)所學知識，提出新的物聯(lián)系統(tǒng)設計方案。

-學生通過探索物聯(lián)網(wǎng)技術的應用領域，激發(fā)了創(chuàng)新思維。

-學生在解決問題時，能夠靈活運用所學知識，嘗試不同的解決方案。

5.信息素養(yǎng)：

-學生學會了利用網(wǎng)絡資源獲取相關知識，拓寬了信息獲取渠道。

-學生在課堂討論和實驗過程中，學會了尊重他人意見，提高了信息交流能力。

-學生認識到信息技術的雙刃劍特性，能夠合理使用信息技術。

6.綜合評價：

（1）知識層面：

-學生能夠準確地描述物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和組成。

-學生能夠熟練運用Arduino編程語言編寫控制程序。

-學生能夠根據(jù)實際需求選擇合適的傳感器，并正確連接到Arduino板上。

（2）技能層面：

-學生能夠獨立搭建簡單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，如溫度監(jiān)測、光照控制等。

-學生能夠根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析系統(tǒng)性能，提出改進方案。

-學生在小組合作中，能夠有效地溝通、協(xié)作，共同完成任務。

（3）思維能力：

-學生在實驗過程中，培養(yǎng)了邏輯思維和問題解決能力。

-學生在小組討論中，學會了如何與他人溝通、協(xié)作，提高了團隊協(xié)作能力。

-學生在解決問題時，能夠靈活運用所學知識，嘗試不同的解決方案。

（4）創(chuàng)新意識：

-學生在課后拓展學習中，能夠提出新的物聯(lián)系統(tǒng)設計方案。

-學生在探索物聯(lián)網(wǎng)技術的應用領域，激發(fā)了創(chuàng)新思維。

-學生在解決問題時，能夠嘗試不同的解決方案，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

（5）信息素養(yǎng)：

-學生學會了利用網(wǎng)絡資源獲取相關知識，拓寬了信息獲取渠道。

-學生在課堂討論和實驗過程中，學會了尊重他人意見，提高了信息交流能力。

-學生認識到信息技術的雙刃劍特性，能夠合理使用信息技術。七、板書設計

①物聯(lián)網(wǎng)基本概念

-物聯(lián)網(wǎng)定義：通過互聯(lián)網(wǎng)將各種信息傳感設備與網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)物與物、物與人、人與網(wǎng)絡之間的互聯(lián)互通。

-物聯(lián)網(wǎng)組成：感知層、網(wǎng)絡層、應用層。

-物聯(lián)網(wǎng)作用：智能生活、工業(yè)自動化、環(huán)境監(jiān)測等。

②Arduino板基本操作

-Arduino板結構：微控制器、輸入/輸出