第15課 物聯(lián)系統(tǒng)原型的運行與調試 教學設計 2023-2024學年浙教版（2023）初中信息技術七年級下冊

第15課物聯(lián)系統(tǒng)原型的運行與調試教學設計2023—2024學年浙教版（2023）初中信息技術七年級下冊課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內容本節(jié)課為2023-2024學年浙教版（2023）初中信息技術七年級下冊第15課，主題是“物聯(lián)系統(tǒng)原型的運行與調試”。教學內容主要包括：

1.**物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成與工作原理**：了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本概念，掌握其組成和工作原理。

2.**傳感器的使用**：學習如何使用傳感器收集環(huán)境信息，包括溫度、濕度、光照等。

3.**Arduino編程基礎**：學習Arduino的基本語法和編程方法，掌握如何通過編程控制電路。

4.**物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建**：利用Arduino、傳感器等組件，設計并搭建一個簡單的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型。

5.**系統(tǒng)調試與優(yōu)化**：學習如何調試和優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型，使其能夠穩(wěn)定運行。

6.**物聯(lián)網(wǎng)應用案例**：通過案例學習物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居、智能交通等領域的應用。二、核心素養(yǎng)目標1.**信息意識**：培養(yǎng)學生關注物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展，理解其對社會生活的影響，增強信息意識。

2.**計算思維**：通過Arduino編程，培養(yǎng)學生邏輯思維能力和問題解決能力，發(fā)展計算思維。

3.**數(shù)字化學習與創(chuàng)新**：通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和數(shù)字化學習能力。

4.**信息社會責任**：引導學生認識到物聯(lián)網(wǎng)技術在生活中的應用，培養(yǎng)學生的社會責任感。

5.**技術實踐能力**：通過系統(tǒng)調試與優(yōu)化，培養(yǎng)學生動手實踐和技術應用能力，增強技術實踐能力。三、重點難點及解決辦法1.**重點難點：傳感器的使用**

解決辦法：通過直觀的實驗演示，讓學生觀察傳感器的變化，從而理解其工作原理。配合詳細的步驟說明，引導學生親手操作，加強實踐。

2.**重點難點：Arduino編程基礎**

解決辦法：采用案例教學法，通過編寫簡單的程序，讓學生快速上手。配合可視化編程工具，降低學習難度，讓學生在實踐中掌握。

3.**重點難點：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建**

解決辦法：提供詳細的系統(tǒng)設計步驟，引導學生逐步完成原型搭建。組織小組合作，讓學生在討論和實踐中掌握設計方法。

4.**重點難點：系統(tǒng)調試與優(yōu)化**

解決辦法：通過模擬故障，讓學生學會使用調試工具進行故障排查。組織調試競賽，激發(fā)學生的積極性，培養(yǎng)調試技能。

5.**重點難點：物聯(lián)網(wǎng)應用案例**

解決辦法：通過案例分析，讓學生了解物聯(lián)網(wǎng)技術在各領域的應用。組織討論，引導學生思考物聯(lián)網(wǎng)技術的未來發(fā)展。四、教學資源1.硬件資源：Arduino開發(fā)板、各種傳感器（如溫濕度、光照）、連接導線、電源等。

2.軟件資源：ArduinoIDE編程軟件、可視化編程工具（如Scratch）。

3.課程平臺：學校信息技術課程教學平臺、相關教學網(wǎng)站。

4.信息化資源：物聯(lián)網(wǎng)技術應用案例視頻、物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展動態(tài)資料。

5.教學手段：實驗操作、案例教學、小組合作、討論教學、競賽活動。五、教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成與工作原理，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型的設計與搭建做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習物聯(lián)網(wǎng)技術的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的Arduino編程基礎，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為學習物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型的設計方法，結合實例幫助學生理解。

突出重點，強調難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型的設計與搭建問題展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

設計實踐活動或實驗，讓學生在實踐中體驗物聯(lián)網(wǎng)知識的應用，提高實踐能力。

在課程結束后，對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建的知識點進行梳理和總結。

強調重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建相關的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建的內容，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建的內容，強調重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建的內容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質量。六、學生學習效果1.**信息意識增強**：學生能夠關注物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展，理解其對社會生活的影響，并認識到物聯(lián)網(wǎng)技術在生活中的應用，從而增強信息意識。

2.**計算思維能力提高**：通過Arduino編程的學習，學生掌握了基本語法和編程方法，能夠通過編程控制電路，培養(yǎng)了邏輯思維能力和問題解決能力。

3.**數(shù)字化學習能力提升**：通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建的實踐，學生學會了使用Arduino、傳感器等組件，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識和數(shù)字化學習能力。

4.**技術實踐能力增強**：通過系統(tǒng)調試與優(yōu)化的實踐，學生掌握了調試工具的使用方法，培養(yǎng)了動手實踐和技術應用能力。

5.**團隊合作能力提高**：在小組合作完成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建的過程中，學生學會了合作與溝通，提高了團隊合作能力。

6.**問題解決能力增強**：通過解決系統(tǒng)調試中出現(xiàn)的問題，學生學會了分析問題、查找資料和尋求幫助，提高了問題解決能力。

7.**社會責任感增強**：通過了解物聯(lián)網(wǎng)技術在生活中的應用，學生認識到技術對社會的影響，增強了社會責任感。

8.**知識體系完善**：通過本節(jié)課的學習，學生對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成與工作原理有了深入理解，形成了完整的知識體系。

9.**學習興趣激發(fā)**：通過實踐操作和小組合作，學生的學習興趣得到激發(fā)，對信息技術課程產生了濃厚的興趣。

10.**綜合素質提升**：本節(jié)課的學習不僅提高了學生的學科知識，還培養(yǎng)了學生的團隊合作、問題解決、社會責任感等多方面的綜合素質。七、課后拓展1.拓展內容：

-閱讀材料：關于物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居、智能交通等領域的應用案例。

-視頻資源：介紹物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展動態(tài)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型的設計與搭建過程。

2.拓展要求：

-鼓勵學生利用課后時間進行自主學習和拓展，加深對物聯(lián)網(wǎng)技術的理解和應用。

-教師可提供必要的指導和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等。

-鼓勵學生將所學知識應用到實際生活中，如設計簡單的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型，進行實際操作和調試。

-鼓勵學生關注物聯(lián)網(wǎng)技術的前沿動態(tài)，了解新技術的發(fā)展趨勢和應用領域。

-鼓勵學生參加相關競賽或活動，展示自己的學習成果和創(chuàng)新能力。八、板書設計2.**教學目標**：

-了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成與工作原理

-學習傳感器的使用方法

-掌握Arduino編程基礎

-設計并搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型

-學習系統(tǒng)調試與優(yōu)化方法

3.**教學重點與難點**：

-重點：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成與工作原理、傳感器的使用、Arduino編程基礎、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建、系統(tǒng)調試與優(yōu)化

-難點：傳感器的使用、Arduino編程基礎、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建、系統(tǒng)調試與優(yōu)化

4.**教學步驟**：

1.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成與工作原理

2.傳感器的使用方法

3.Arduino編程基礎

4.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建

5.系統(tǒng)調試與優(yōu)化方法

5.**課后拓展**：

-閱讀材料：關于物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居、智能交通等領域的應用案例

-視頻資源：介紹物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展動態(tài)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型的設計與搭建過程

6.**板書小結**：

-總結物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型的運行與調試的關鍵知識點

-強調重點與難點內容

-提醒學生關注物聯(lián)網(wǎng)技術的前沿動態(tài)和應用領域課堂1.**課堂評價**：

-通過提問，了解學生對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基本組成與工作原理的掌握情況。

-觀察學生在傳感器的使用、Arduino編程基礎、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建、系統(tǒng)調試與優(yōu)化的實踐操作，評價學生的動手能力和技術應用能力。

-設計課堂小測試，檢測學生對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型運行與調試知識點的理解和應用。

-及時發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中遇到的問題，并進行解答和指導，確保學生跟上教學進度。

-鼓勵學生提問，培養(yǎng)學生的質疑精神和主動學習能力。

2.**作業(yè)評價**：

-對學生的課后作業(yè)進行認真批改，檢查學生對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型設計與搭建、系統(tǒng)調試與優(yōu)化等知識點的掌握情況。

-對學生的作業(yè)進行點評，指出優(yōu)點和不足，提供改進的建議。

-及時反饋學生的學習效果，鼓勵學生繼續(xù)努力，提高作業(yè)質量。

-針對學生的作業(yè)中出現(xiàn)的共性問題，進行集中講