第二單元第10課《物聯(lián)系統(tǒng)原型搭建》-說(shuō)課稿　2023-2024學(xué)年浙教版（2023）初中信息技術(shù)七年級(jí)下冊(cè)

第二單元第10課《物聯(lián)系統(tǒng)原型搭建》-說(shuō)課稿2023—2024學(xué)年浙教版（2023）初中信息技術(shù)七年級(jí)下冊(cè)一、教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)課選自2023—2024學(xué)年浙教版初中信息技術(shù)七年級(jí)下冊(cè)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(yīng)用、Arduino板的使用、編程實(shí)現(xiàn)與調(diào)試等內(nèi)容。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的物聯(lián)系統(tǒng)原型搭建。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.信息意識(shí)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本認(rèn)識(shí)，激發(fā)對(duì)信息技術(shù)的興趣和探索精神。

2.計(jì)算思維：通過(guò)Arduino編程，鍛煉學(xué)生邏輯思維和問(wèn)題解決能力。

3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：學(xué)會(huì)使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和編程工具，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

4.信息責(zé)任：認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的雙刃劍特性，培養(yǎng)學(xué)生合理使用信息技術(shù)的責(zé)任感。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

-重點(diǎn)一：物聯(lián)網(wǎng)基本概念的理解。通過(guò)實(shí)例講解物聯(lián)網(wǎng)的定義、組成和作用，幫助學(xué)生建立對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)。

-重點(diǎn)二：Arduino板的基本操作。詳細(xì)講解Arduino板的結(jié)構(gòu)、引腳功能以及如何連接各種傳感器，確保學(xué)生能夠熟練操作Arduino板。

-重點(diǎn)三：編程實(shí)現(xiàn)。教授使用Arduino編程語(yǔ)言編寫(xiě)控制代碼，實(shí)現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)讀取和處理，以及如何控制外部設(shè)備。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-難點(diǎn)一：傳感器數(shù)據(jù)的讀取與處理。由于傳感器種類(lèi)繁多，數(shù)據(jù)格式和輸出方式各異，學(xué)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(diǎn)二：編程邏輯的建立。學(xué)生需要從邏輯思維過(guò)渡到編程邏輯，理解循環(huán)、條件判斷等編程概念，并將其應(yīng)用于實(shí)際編程中。

-難點(diǎn)三：調(diào)試與優(yōu)化。在搭建物聯(lián)系統(tǒng)原型時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到代碼錯(cuò)誤或系統(tǒng)不穩(wěn)定的問(wèn)題，需要學(xué)會(huì)調(diào)試和優(yōu)化代碼，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。四、教學(xué)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(dǎo)線、電源適配器。

-課程平臺(tái)：學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，用于發(fā)布教學(xué)資料和學(xué)生作業(yè)提交。

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

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、分組實(shí)驗(yàn)、在線編程平臺(tái)（如ArduinoIDE）、課堂討論。五、教學(xué)實(shí)施過(guò)程

1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。例如，要求學(xué)生預(yù)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和Arduino板的基本功能。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型搭建，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)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(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。教師可以通過(guò)查看學(xué)生的預(yù)習(xí)資料閱讀記錄和提交的預(yù)習(xí)成果來(lái)評(píng)估預(yù)習(xí)情況。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)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(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。例如，學(xué)生可能會(huì)思考如何將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有用的信息。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)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(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)展示物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)際案例，如智能家居系統(tǒng)，引出本節(jié)課的主題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解Arduino編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)語(yǔ)法和如何編寫(xiě)控制代碼，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)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(dòng)：設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分組搭建簡(jiǎn)單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，如溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。學(xué)生需要合作，共同解決問(wèn)題。

學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建的過(guò)程。

提問(wèn)與討論：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，學(xué)生可以提問(wèn)并與其他同學(xué)討論解決方案。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解Arduino編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建的技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

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

通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

提供拓展資源：提供與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的在線課程、論壇和資源鏈接，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成課后作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的更多應(yīng)用。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

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

通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果

學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

-學(xué)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(xué)生掌握了Arduino板的基本結(jié)構(gòu)、引腳功能以及如何連接傳感器。

-學(xué)生熟悉了Arduino編程語(yǔ)言的基本語(yǔ)法，能夠編寫(xiě)簡(jiǎn)單的控制程序。

2.技能提升：

-學(xué)生能夠獨(dú)立使用Arduino板搭建簡(jiǎn)單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，如溫度監(jiān)測(cè)、光照控制等。

-學(xué)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(xué)生學(xué)會(huì)了使用編程工具調(diào)試程序，優(yōu)化系統(tǒng)性能。

3.思維能力：

-學(xué)生在設(shè)計(jì)和搭建物聯(lián)系統(tǒng)過(guò)程中，培養(yǎng)了邏輯思維和問(wèn)題解決能力。

-學(xué)生通過(guò)小組合作，學(xué)會(huì)了如何與他人溝通、協(xié)作，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)會(huì)了如何分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

4.創(chuàng)新意識(shí)：

-學(xué)生在課后拓展學(xué)習(xí)中，能夠根據(jù)所學(xué)知識(shí)，提出新的物聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

-學(xué)生通過(guò)探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，激發(fā)了創(chuàng)新思維。

-學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，嘗試不同的解決方案。

5.信息素養(yǎng)：

-學(xué)生學(xué)會(huì)了利用網(wǎng)絡(luò)資源獲取相關(guān)知識(shí)，拓寬了信息獲取渠道。

-學(xué)生在課堂討論和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)會(huì)了尊重他人意見(jiàn)，提高了信息交流能力。

-學(xué)生認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的雙刃劍特性，能夠合理使用信息技術(shù)。

6.綜合評(píng)價(jià)：

（1）知識(shí)層面：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確地描述物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和組成。

-學(xué)生能夠熟練運(yùn)用Arduino編程語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序。

-學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)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(xué)生能夠獨(dú)立搭建簡(jiǎn)單的物聯(lián)系統(tǒng)原型，如溫度監(jiān)測(cè)、光照控制等。

-學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析系統(tǒng)性能，提出改進(jìn)方案。

-學(xué)生在小組合作中，能夠有效地溝通、協(xié)作，共同完成任務(wù)。

（3）思維能力：

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)了邏輯思維和問(wèn)題解決能力。

-學(xué)生在小組討論中，學(xué)會(huì)了如何與他人溝通、協(xié)作，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，嘗試不同的解決方案。

（4）創(chuàng)新意識(shí)：

-學(xué)生在課后拓展學(xué)習(xí)中，能夠提出新的物聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

-學(xué)生在探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，激發(fā)了創(chuàng)新思維。

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

（5）信息素養(yǎng)：

-學(xué)生學(xué)會(huì)了利用網(wǎng)絡(luò)資源獲取相關(guān)知識(shí)，拓寬了信息獲取渠道。

-學(xué)生在課堂討論和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)會(huì)了尊重他人意見(jiàn)，提高了信息交流能力。

-學(xué)生認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的雙刃劍特性，能夠合理使用信息技術(shù)。七、板書(shū)設(shè)計(jì)

①物聯(lián)網(wǎng)基本概念

-物聯(lián)網(wǎng)定義：通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將各種信息傳感設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人、人與網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通。

-物聯(lián)網(wǎng)組成：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

-物聯(lián)網(wǎng)作用：智能生活、工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

②Arduino板基本操作

-Arduino板結(jié)構(gòu)：微控制器、輸入/輸出