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第8.1课《控制系统与物联网》教学设计
课题 控制系统与物联网 单元 第八单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 信息意识：通过共享单车、智能家电等案例理解物联网万物互联的价值，在实验中感知远程控制流程，关注技术如何改变生活。计算思维：分析物联网分层结构（感知-网络-应用），体验物联网实现远程控制的原理，培养系统性解决问题能力。数字化学习与创新：利用主控板与物联网服务器编程实现跨设备控制（如按键控灯），小组协作优化指令传输效率，体验软硬件协同创新。信息社会责任：结合智慧城市案例（如智能垃圾分类）探讨物联网技术对环保的推动，讨论设备联网时的数据安全与隐私保护意识。
教学重点 理解物联网“感知-网络-应用”三层结构及远程控制指令传输原理。
教学难点 将抽象层级对应到真实设备功能，协调多设备协作，平衡数据安全与便利性。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第8.1课 控制系统与物联网物联网实现了万物互联，也实现了万物可控。例如，可以使用智能手机应用程序打开的电灯；可以实现远程报警的安防器；可以接入网络的智能冰箱或微波炉等。物联网拓展了控制的范围和功能，让控制应用更广泛控制功能更强大。想一想：怎么用手机控制家里的空调？空调里有联网模块，手机指令通过Wi-Fi传到云端，再转发给空调。就像你发一条语音消息，空调“听”到后就会执行。思考：红绿灯如何自动调整时间？地磁传感器统计车流量（感知层）→数据传到控制中心（网络层）→系统计算后调整信号（应用层）。在这个科技飞速发展的时代，物联网已经悄然渗透到我们生活的方方面面。从智能家居到智慧城市，从交通管理到环境监测，物联网都在发挥着重要的作用。物联网不仅能让交通信号灯更智能，还能在智慧城市中发挥大作用，一起来了解一下吧！播放视频《物联网与生活》。 课程新知导入完成思考题。观看教学视频。 帮助学生理解控制汽车的基本原理。通过问题导入引发学生思考。通过视频吸引学生的注意力。
讲授新课 新知讲解：一、认识物联网什么是物联网简单地说，物联网是万物相连，是互联网的延伸和扩展。物联网把各种设备和物品通过网络连接在一起，实现对设备或物品的智能化识别定位、跟踪、控制和管理。物联网的构成可以用层次模型来表示：感知层、网络层和平台/应用层。二、物联网与控制的关系物联网控制系统物联网实现万物互联，因此，控制系统中的输入设备(传感器、开关等)、控制器(主控板)和输出设备(显示屏、舵机等)都可以通过网络连入物联网，实现相互通信和控制过程。利用物联网实现控制，在某些领域具有独特的优势，通过物联网平台，可以方便地实现远程控制。例如，可以利用手机实现远程控制家电。通过物联网平台，可以采集更多的信息，实现更复杂的控制。例如通过物联网平台，数以亿计的用户可以通过手机控制共享单车开锁和关锁。三、体验通过物联网实现远程控制通过物联网远程控制在利用物联网实现控制时，需要通过物联网平台或物联网服务器来传递控制信息。实际体验体验通过物联网实现远程控制实验目的：体验通过物联网实现远程控制。实验设计：小组合作，选用两块主控板甲和乙，实现通过按甲主控板的A键，远程打开乙主控板的LED灯，按B键关闭LED灯。实验准备：准备两块主控板和编程计算机，事先在计算机上安装好物联网服务器软件。实验过程：（1）编写程序，分别将程序上传到两块主控板。实验过程：（2）分别按甲主控板A键和B键，观察控制效果。四、练习提升1.物联网拓展了控制的 互联网 。2.物联网由 感应层 和 网络层 平台/应用层构成。五、拓展延伸物联网在智慧城市中的应用智能交通管理：物联网技术让交通信号灯更智能，能根据车流量自动调整，减少拥堵。智能环境监测：物联网传感器能实时监测空气质量、水质等，帮助我们保护环境。智能公共安全：物联网技术让摄像头和报警系统更聪明，能快速响应突发事件，保障安全。智能能源管理：物联网能监控和管理城市的能源使用，帮助我们节约能源，降低能耗。智能垃圾分类：物联网垃圾桶能自动识别垃圾种类，帮助我们更好地进行垃圾分类和回收。智能照明系统：物联网照明系统能根据环境光线和人流自动调整亮度，让城市更节能、更美丽。 说一说你觉得平时的什么应用是物联网应用。说一说你觉得还有哪些系统是结合了物联网和控制系统。完成实验，体验物联网的控制过程。完成练习题。说一说你觉得物联网在城市生活中还有哪些应用领域。 帮助学生认识物联网的基本概念。引导学生思考物联网在生活中的应用，思考物联网与控制的关系。帮助学生学习物联网搭建过程，理解物联网实现远程控制的原理和流程。巩固对知识点的理解。扩展学生视野，帮助学生掌握课堂知识的实际生活的结合。
课小结 控制系统与物联网1.进行新知引入2.掌握物联网与控制的关系3.体验通过物联网实现远程控制4.完成课堂练习5.进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 根据本课内容，说一说物联网与控制的关系。学完本节课，尝试搭建物联网实现远程控制模型。完成PPT29-30页的练习题。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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