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物联网控制与反馈 教学设计
课题 物联网控制与反馈 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 七年级
教材分析 《物联网控制与反馈》是浙教版2023信息科技七年级第三单元第13课的内容。本课将深入探讨物联网中的控制与反馈机制，让学生了解控制与反馈的基本概念，掌握控制的形式及其应用。通过实例——“智能水位控制”子系统原型中的水位控制，学生将进一步理解物联网控制与反馈的实际操作。通过本课学习，学生将建立起对物联网控制与反馈的全面认识，为其在物联网领域的深入学习和应用打下基础。
学习目标 信息意识：通过了解控制与反馈的基本概念，培养学生的信息意识，使他们认识到控制与反馈在物联网中的重要性。学生将能够理解并分析控制与反馈在信息交流和决策中的作用，提高对物联网系统的整体认知。计算思维：掌握控制的形式（手动控制和自动控制）需要运用计算思维。学生将学习如何分析和设计控制系统的逻辑，运用计算思维解决实际应用问题。通过本课学习，培养学生的计算思维能力，提高他们的问题解决能力。数字化学习与创新：学生将利用数字化工具和资源进行学习和实践，掌握控制与反馈在物联网中的应用。同时，鼓励学生探索创新应用，培养他们的数字化学习和创新能力，为未来的科技发展做好准备。信息社会责任：在学习过程中，强调信息社会责任，引导学生认识到在应用控制与反馈技术时应当遵循法律法规、尊重隐私、保护数据安全。培养学生的信息道德和法律意识，使其能够负责任地使用控制与反馈技术。
重点 了解控制与反馈
难点 掌握控制的形式、应用实例
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 通过提问导入，询问学生对物联网中的控制与反馈有何了解或疑问，调动学生的好奇心。 积极参与讨论，分享自己对控制与反馈的认识。 从学生的实际认知出发，激发他们对新课的兴趣，为后续学习打下基础。
讲授新课 环节一、控制与反馈的基本概念教师活动：解释控制与反馈的基本概念。控制是指在特定环境下，通过一定的手段对被控对象施加影响，使其状态或行为按预定的方式变化的过程。反馈则是将系统的输出信息返回到输入端，以影响系统再次输出的过程。在物联网中，控制与反馈是实现设备间相互协调、优化系统性能的重要手段。强调控制与反馈在物联网中的重要性和作用。控制与反馈在物联网中发挥着关键作用，它们能够实现设备的自动化和智能化，提高系统的稳定性和可靠性。通过控制与反馈，我们可以实时监测系统的运行状态，及时发现问题并进行调整，确保整个系统的正常运行。环节二、控制的形式：手动控制与自动控制教师活动：详细介绍手动控制的原理及特点。手动控制是指通过人为操作来控制设备或系统的过程。其特点是简单易行，但需要人工实时监控和操作，容易受到人为因素的影响。在物联网中，手动控制可以应用于一些简单的、不需要高度自动化的场景。介绍自动控制的原理及特点。自动控制是指在没有人为干预的情况下，通过控制器自动调节设备或系统的运行状态，使其按预定的方式工作。自动控制的优点在于能够减少人工干预，提高工作效率和精度，适用于对精度和稳定性要求较高的场景。在物联网中，自动控制广泛应用于各种智能设备和系统的自动化运作中。通过实例进行说明。例如，在智能家居系统中，可以通过手动控制来调节空调的温度和湿度，也可以通过自动控制来实现温度和湿度的自动调节。再比如，在智能农业中，可以通过自动控制来实现灌溉、施肥等作业的自动化和智能化。环节三、应用实例：智能水位控制子系统原型中的水位控制教师活动：介绍“智能水位控制”子系统原型中的水位控制原理。该系统通过传感器实时监测水位高度，并将数据传输到控制器进行分析处理。控制器根据预设的水位阈值和实际水位高度进行比较，通过调节水泵的开关状态来控制水位高度。技术实现及实际应用。该系统采用了物联网技术，通过无线传感器网络将水位数据传输到中央控制器，实现了远程监控和水位控制的智能化。在实际应用中，该系统可以应用于农田灌溉、水产养殖等领域的水位调节和控制。展示实际操作和效果。教师可以准备一个简易的实验装置，模拟水位控制系统的工作过程，让学生直观地了解水位控制的实现过程和效果。同时可以邀请学生动手操作实验装置，加深对水位控制系统的理解。 听讲、思考，对控制与反馈的概念进行初步理解。对比两种控制形式的特点，思考其在实际应用中的优劣。观察实例，分组讨论水位控制在实际应用中的作用和意义。 让学生对控制与反馈有基本的认识，为后续深入学习打下基础。帮助学生深入理解控制形式的差异及其在物联网中的应用。通过实际应用案例，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，增强理解和实践能力。
课堂练习 提供指导和建议，协助学生完成练习。 每组选择一个物联网应用场景，探讨如何实现该场景中的控制与反馈，并设计一个简单的控制方案。 通过实际操作，让学生进一步掌握物联网控制与反馈的原理和应用，培养他们的团队协作和实践能力。
课堂小结 总结本节课的主要内容，强调控制与反馈在物联网中的重要性和应用前景。同时提醒学生关注数据安全和隐私保护的注意事项。 回顾所学内容，分享自己的收获和感悟。 通过回顾可以强化学生的记忆，巩固他们的学习成果。
板书 物联网控制与反馈控制与反馈控制的形式应用实例
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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