资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
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。本课将深入探讨控制与反馈的基本原理，以及在物联网中的应用。首先，学生将了解控制与反馈的基本概念，理解它们在物联网中的重要性和作用。其次，学生将学习控制的形式，包括手动控制和自动控制，并掌握它们在实际应用中的优缺点。最后，通过实际应用案例——“智能水位控制”子系统原型中的水位控制，学生将深入理解控制与反馈在物联网中的应用，并培养解决实际问题的能力。通过本课的学习，学生将建立起对物联网控制与反馈的全面认识，为后续的学习和实践打下坚实的基础。
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。学生将能够识别和区分手动控制和自动控制，并理解其在智能水位控制系统中的应用。计算思维：通过分析“智能水位控制”子系统原型中的水位控制，学生将运用计算思维解决实际问题。他们将理解如何将复杂的物理系统抽象为数学模型，并运用算法进行控制和反馈。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，探索手动控制和自动控制的实现方式。他们将尝试创新应用，将所学知识应用于其他物联网控制系统中。信息社会责任：在学习过程中，强调信息社会责任，引导学生认识到在设计和应用物联网控制系统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，使其能够负责任地应用物联网控制与反馈技术。
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 通过展示物联网在实际生活中的应用案例，如智能家居、智能农业等，引起学生对物联网控制与反馈的兴趣。 观察和讨论物联网应用案例，思考其中的控制与反馈机制。 通过实际应用的展示，激发学生的学习兴趣，为后续新课讲授做好铺垫。
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。控制是指在某个特定环境中，通过一定的手段对某个或某些对象施加影响，使其达到所期望的状态或效果的过程。反馈则是将系统的输出状态返回到输入端，对系统的行为进行调节和修正的过程。强调控制与反馈在物联网中的重要性和作用。控制与反馈是物联网的核心机制之一，通过控制可以实现设备的自动化操作和精确控制，提高生产效率和生活便利性；通过反馈可以实时监测设备的运行状态和环境变化，及时发现和解决问题，保证系统的稳定性和可靠性。展示控制与反馈在物联网中的应用实例，如智能家居中的空调温度控制、工业自动化生产线上的机械臂控制等，帮助学生更好地理解控制与反馈在物联网中的实际应用。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工直接操作设备或系统来实现控制目标的过程。手动控制具有简单、直观、灵活等优点，但在精度和效率方面存在一定局限性。详细介绍自动控制的原理及特点。自动控制是指通过预设程序或算法自动调节设备的运行状态，实现控制目标的过程。自动控制具有精度高、效率高、节省人力等优点，但在系统复杂性和成本方面可能存在一定挑战。通过实例进行说明。教师可以分别展示手动控制和自动控制的实例，如手动控制可以通过遥控器调节空调的温度；自动控制可以通过温度传感器和预设算法实现空调的自动温度调节。通过对比两种控制的优缺点和应用场景，帮助学生更好地理解手动控制与自动控制的区别和联系。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和技术实现。教师可以先讲解水位控制的背景和意义，然后介绍水位控制的原理和技术实现方式，包括传感器选择、信号处理、控制算法等。展示实际应用案例。教师可以准备一些实际的水位控制应用案例，如水库水位控制、水处理厂的水位控制等，通过案例分析帮助学生更好地理解水位控制在不同场景下的应用和挑战。总结和展望。在总结部分，教师可以概括一下水位控制在物联网中的重要性和应用前景，以及未来可能的发展方向。在展望部分，教师可以引导学生思考如何将水位控制与其他技术相结合，创新出更多的应用场景和商业模式。 听讲、思考，理解控制与反馈的基本概念。分组讨论，比较手动控制与自动控制的优缺点。模拟操作“智能水位控制”子系统原型，体验水位控制的实现过程。 帮助学生建立对控制与反馈的基本认识，为后续内容打下基础。培养学生的分析能力，使其理解手动控制与自动控制在物联网中的应用选择。通过实际操作，使学生深入理解物联网控制与反馈的原理及应用，培养其动手实践能力。
课堂练习 每组选择一个物联网应用场景，探讨其控制与反馈机制，并设计一个简单的控制方案。 给予学生必要的指导和支持，解答他们在练习过程中遇到的问题。 通过实际操作，让学生进一步掌握物联网控制与反馈的方法，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。同时，提醒学生关注物联网控制与反馈的安全性和隐私保护问题。 回顾所学内容，分享自己的收获和感悟。 ：帮助学生巩固所学知识，培养他们的信息素养和信息安全意识。
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）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑