资源简介

(共17张PPT)
情境导入：
本单元项目式 主题：探秘物联
物联系统是由物联网技术支持的信息系统。物联系统的应用让人们的工作、学习和生活更高效、更便捷。在设计和建设物联系统之前，可以通过搭建物联系统原型来检验、测试或演示设想。
大家想一想：
日常生活中哪些事情需要先做个模型进行测试，再具体实施
你认为传统的农场可以做哪些智能化设计
《第10课物联系统原型搭建》
2023年浙江教育出版社 七年级下册
-第2单元 探秘物联 -
珠珠老师
信息科技 课件
2022新版课标内容
1
活动1：物联系统原型
2
活动2：物联系统原型设计和搭建
《目录》
信息科技
01
物联系统原型
活动1
01.知识点讲解
不同的物联系统，能实现不同的功能。
电力物联系统能有效整合各类资源，提高设备效率，为电网的发、输、变、配和用电等环节提供重要的技术支撑
校园农场物联系统能实现自动浇灌、自动通风、智能光照和水位控制等自动操作
医疗物联系统能实现医疗场景的物联与感知，助力医院的个性化治疗和高质量发展
活动1：物联系统原型
01
01.知识点讲解
物联系统原型指该系统或系统某方面的一种原始形态，主要用于检验测试或演示系统或系统某方面的功能。
原型系统不必是完整的、可工作的系统，如为了验证物联系统的局部，可以设计物联系统原型子系统;为了测试某特定功能，则可以设计功能原型等。
活动1：物联系统原型
01
01.知识点讲解
知识连接：功能原型
“功能原型”是最常见的一类原型系统，可以检验一个系统必须具备的某一项功能。
如“温度和湿度”功能原型就是为了测试和验证“校园农场”中的环境温度和湿度的数据获取功能。
活动1：物联系统原型
01
02
物联系统原型设计和搭建
活动2
01.知识点讲解
1、前期分析和架构设计
活动2：物联系统原型设计和搭建
02
每个物联系统都有其特定的功能，物联系统原型搭建的前期分析可以从需求出发。
以“校园农场”物联系统原型为例，可以做以下分析和设计:
序号 需求的具体描述 物联系统原型名称
1 定时浇灌和条件浇灌(判断土壤湿度，决定是否浇灌) ”自动浇灌”物联子系统原型
2 光照不足时开灯补光 “智能光照”物联子系统原型
3 大棚内温湿度的监测，可智能化开启或关闭电扇 “自动通风”物联子系统原型
4 监测大棚内水培植物的水位，低水位时自动加水 “智能水位控制”物联子系统原型
01.知识点讲解
针对“校园农场”物联系统，还可以设计哪些物联系统原型
开动脑筋
活动2：物联系统原型设计和搭建
02
01.知识点讲解
2、硬件搭建
活动2：物联系统原型设计和搭建
02
根据前期规划和架构设计，便可以着手搭建物联系统原型。在硬件搭建的过程中，从实现功能和需求出发，选择合适的硬件。
对“校园农场”物联系统原型的硬件选择做如下规划，硬件搭建情况：
物联子系统原型 主要硬件
“自动浇灌”子系统原型 控制板1、水分传感器、继电器、水泵、连接线等
“智能光照”子系统原型 控制板1、光线传感器、RGB灯、连接线等
”自动通风”子系统原型 控制板2、温湿度传感器、马达、风扇、连接线等
“智能水位控制”子系统原型 控制板2、超声波传感器、水泵、连接线等
01.知识点讲解
选择并搭建“校园农场”物联系统原型中的任一物联子系统原型
亲身体验
活动2：物联系统原型设计和搭建
02
01.知识点讲解
3、物联系统原型搭建的功能验证
活动2：物联系统原型设计和搭建
02
硬件系统搭建完成后，需要对各功能的实现情况进行检测和验证，可以以子系统和功能原型为单位进行验证。
例如，对“自动通风”物联子系统原型的“温度”获取功能原型进行验证。
验证”温度“功能原型时采集的温度数据
01.知识点讲解
检测并验证刚才选择和搭建的物联子系统原型中的功能原型
亲身体验
活动2：物联系统原型设计和搭建
02
答对啦
搭建“校园农场”物联系统原型中的其他物联子系统原型，并验证
巩固练习
01.知识点讲解
课堂总结
活动1 物联系统原型
活动2 物联系统原型设计和搭建
1
2
goodbye
《感谢观看》
- Thank for Viewing -
珠珠老师
2023年浙江教育出版社 七年级下册《第10课 物联系统原型搭建》教学设计
教学内容分析
本节课是2023年浙江教育出版社出版的七年级下册第二单元第10课。本节课分为两个活动：“物联系统原型”“物联系统原型设计和搭建”两部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。
教学目标及核心素养指向
通过搭建物联系统原型的过程，了解物联系统原型的基本概念（信息意识） 理解物联系统和物联系统原型的异同，了解物联系统原型的作用与意义（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： 通过搭建物联系统原型的过程，了解物联系统原型的基本概念 设计原因：物联系统原型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： 理解物联系统和物联系统原型的异同，了解物联系统原型的作用与意义 设计原因：物联系统原型设计与搭建对学生来说比较困难，所以此部分对学生来说难度较高，应作为难点内容。
教学过程
1、情境导入（3分钟）
教师活动 学生活动
情境引入：物联系统是由物联网技术支持的信息系统。物联系统的应用让人们的工作、学习和生活更高效、更便捷。在设计和建设物联系统之前，可以通过搭建物联系统原型来检验、测试或演示设想。 大家想一想： 日常生活中哪些事情需要先做个模型进行测试，再具体实施 你认为传统的农场可以做哪些智能化设计 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：物联系统原型 不同的物联系统，能实现不同的功能。 电力物联系统能有效整合各类资源，提高设备效率，为电网的发、输、变、配和用电等环节提供重要的技术支撑 校园农场物联系统能实现自动浇灌、自动通风、智能光照和水位控制等自动操作 医疗物联系统能实现医疗场景的物联与感知，助力医院的个性化治疗和高质量发展 物联系统原型指该系统或系统某方面的一种原始形态，主要用于检验测试或演示系统或系统某方面的功能。 原型系统不必是完整的、可工作的系统，如为了验证物联系统的局部，可以设计物联系统原型子系统;为了测试某特定功能，则可以设计功能原型等。 “功能原型”是最常见的一类原型系统，可以检验一个系统必须具备的某一项功能。 如“温度和湿度”功能原型就是为了测试和验证“校园农场”中的环境温度和湿度的数据获取功能。 活动2：物联系统原型设计和搭建 物联系统原型的搭建与物联系统的搭建类似，需经历前期分析、架构设计、硬件搭建、软件开发、系统测试和原型验证等阶段 1、前期分析和架构设计 每个物联系统都有其特定的功能，物联系统原型搭建的前期分析可以从需求出发。 以“校园农场”物联系统原型为例，可以做以下分析和设计: 经过充分的前期分析后，便可以根据功能需求规划和设计功能原型。“校园农场”物联系统原型的设计可验证和演示自动浇灌、智能光照、自动通风、智能水位控制等功能 2、硬件搭建 根据前期规划和架构设计，便可以着手搭建物联系统原型。在硬件搭建的过程中，从实现功能和需求出发，选择合适的硬件. 对“校园农场”物联系统原型的硬件选择做如下规划，硬件搭建情况： 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：物联系统原型 活动2：物联系统原型设计和搭建 开动脑筋 针对“校园农场”物联系统，还可以设计哪些物联系统原型 亲身体验 选择并搭建“校园农场”物联系统原型中的任一物联子系统原型 亲身体验 检测并验证刚才选择和搭建的物联子系统原型中的功能原型
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：物联系统原型 活动2：物联系统原型设计和搭建 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。(共1张PPT)
学习单
班级：7年__班
组别：______
1
活动1：物联系统原型
物联系统原型指：___________________________________
填一填
2
活动2：物联系统原型设计和搭建
针对“校园农场”物联系统，还可以设计哪些物联系统原型
开动脑筋
选择并搭建“校园农场”物联系统原型中的任一物联子系统原型。
亲身体验
检测并验证刚才选择和搭建的物联子系统原型中的功能原型
亲身体验
功能原型：___________________________________《第10课 物联系统原型搭建》作业设计
作业分析
作业类型 基础型作业 探究型作业 实践型作业 跨学科综合作业
作业类别 课时作业 单元作业 学期作业
应用场景 课前预习 课中练习 课后作业
作业对象 全体学生作业 学生根据情况可选作业
设计思路 本次作业设计围绕物联系统原型搭建的核心知识点，分别设置了填空题、选择题和实践题三种题型。填空题和选择题旨在考查学生对物联系统基础知识的掌握情况，而实践题则要求学生动手实践，加深对物联系统原型搭建的理解和应用能力。
作业内容
一、填空题【难度等级：★★★★】
1. 在物联系统原型搭建中，常见的传感器有________和________等，它们可以检测并传递环境信息。
2. 搭建物联系统时，我们需要使用________来连接传感器和执行器，实现信息的传递与控制。
3. 物联系统的核心组成部分之一是________，它负责处理传感器传递的信息并控制执行器的动作。
4. 为了使物联系统能够稳定地工作，我们需要对系统进行________，确保其各组件之间的协同配合。
5. 在物联系统原型搭建完成后，我们需要进行________，以验证系统的功能是否达到预期效果。
二、选择题【难度等级：★★★】
1. 在物联系统原型搭建中，以下哪项不是常见的传感器类型？
A. 温度传感器
B. 湿度传感器
C. 光线传感器
D. 显示屏
2. 在搭建物联系统时，我们通常使用什么来连接传感器和执行器？
A. 导线
B. 蓝牙
C. 无线网络
D. USB接口
3. 物联系统的核心部件，负责处理信息和控制执行器的是？
A. 传感器
B. 执行器
C. 控制器
D. 电源
4. 为了确保物联系统的稳定运行，以下哪项不是必要的步骤？
A. 检查传感器和执行器的连接
B. 调试程序代码
C. 为系统安装防火墙
D. 测试系统功能
5. 物联系统原型搭建完成后，通常需要进行以下哪项操作来验证系统的功能？
A. 编写代码
B. 更换硬件
C. 调试传感器
D. 系统测试
三、实践题【难度等级：★★★★★】
1. 请使用提供的传感器和执行器，设计一个简易的物联系统原型，实现以下功能：当传感器检测到特定条件（如温度超过设定值）时，执行器能够自动执行相应的动作（如打开风扇）。请描述你的设计思路，并列出所需的硬件和软件组件。
2. 在你的物联系统原型中，实现一个控制循环，使传感器能够持续监测环境，并根据环境变化调整执行器的动作。请说明你是如何设置这个控制循环的，并解释其在物联系统中的作用。
3. 对你搭建的物联系统原型进行测试，记录在不同环境条件下系统的响应情况。分析测试结果，并提出改进方案以优化系统的性能和稳定性。请详细记录你的测试过程、结果分析和改进建议。

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