资源简介

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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 本课“物联网控制与反馈”是浙教版2023信息科技七年级第三单元《物联网实践》中的第13课。本课将深入探讨控制与反馈在物联网中的应用，让学生了解控制与反馈的基本概念，掌握手动控制和自动控制的原理，并实际操作应用实例——“智能水位控制”子系统原型中的水位控制。通过本课学习，学生将增强对物联网系统的整体理解，培养其动手实践能力和创新思维，为后续学习奠定坚实基础。
学习目标 信息意识：通过了解物联网控制与反馈的原理，培养学生的信息意识，使他们能够认识到物联网在控制和反馈方面的应用价值。学生将意识到物联网信息对生活和工作的重要性，从而更加关注物联网的相关信息和发展趋势。计算思维：掌握控制的形式以及应用实例需要运用计算思维。学生将学习如何分析和解决控制与反馈的问题，通过逻辑推理和算法设计，培养他们的计算思维能力。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，通过动手操作，掌握物联网控制与反馈的应用。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物联网控制与反馈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物联网信息。
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 通过展示一些物联网控制的日常应用，例如智能家居中的灯光、空调等设备的远程控制，引导学生思考这些应用背后的原理。 观察和思考教师展示的应用实例，尝试理解其中的控制与反馈机制。 通过实际应用的展示，激发学生的好奇心，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。控制是指在特定条件下，对一个或多个变量进行调节，使其达到预定目标的过程。反馈则是对系统运行状态的实时监测和调整，以实现稳定、高效的工作状态。在物联网中，控制与反馈发挥着重要作用，能够实现设备的智能化管理和资源的优化配置。强调控制与反馈在物联网中的重要性和作用。通过控制与反馈，物联网可以实现设备的远程监控、数据的实时采集和处理，以及系统的智能化管理。这不仅可以提高工作效率，还可以降低能耗、减少人力成本，为企业和社会带来巨大的经济效益。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调节设备或系统的运行状态。在物联网中，手动控制可以通过手机APP、网页界面或专用控制器等设备实现。其特点是需要人为干预，但灵活性高，可以随时根据需求进行操作。详细介绍自动控制的原理及特点。自动控制是指通过预设的规则或算法，使设备或系统自动调节运行状态，以实现预定目标。在物联网中，自动控制可以通过传感器、执行器等设备实现。其特点是不需要人为干预，节省人力成本，但需要预先设定规则或算法，对技术要求较高。通过实例进行说明。例如，智能家居中的灯光控制系统，可以通过手动控制实现随时调节灯光亮度、色温等功能，也可以通过自动控制实现根据环境光线、时间等因素自动调节灯光，以达到节能、舒适的居住环境。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。水位控制是指通过物联网技术实现对水位的实时监测和调节，以满足生产、生活等方面的需求。在智能水位控制子系统中，通过传感器监测水位高度，并将数据传输到控制器进行分析处理。控制器根据预设规则或算法调节水泵等执行器的工作状态，以实现对水位的精准控制。介绍水位控制的技术实现及实际应用。技术实现包括传感器选型、数据传输协议、控制器编程等环节。实际应用方面，智能水位控制系统可以应用于农田灌溉、工业冷却水循环系统、城市排水防涝等领域，提高水资源利用效率和管理水平，为可持续发展提供有力支持。通过实际操作演示智能水位控制子系统的功能及效果。教师可以准备一个简易的实验装置，模拟水位变化的场景，并展示智能水位控制系统如何实时监测水位、调节水泵等工作状态。同时可以邀请学生参与实验操作，亲身体验智能水位控制的便捷与高效。 听讲、记笔记，尝试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，并举例说明。观察实例，思考物联网技术如何实现智能水位控制。 让学生对控制与反馈有初步的认识，为后续深入学习打下基础。帮助学生深入理解控制的形式，培养他们的分析能力和合作精神。通过具体应用实例，让学生更加直观地理解物联网控制与反馈的实践应用。
课堂练习 每组选择一个物联网控制的实例，探讨其控制与反馈机制，并尝试提出可能的改进方案。 提供指导和建议，解答学生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原理和应用，培养他们的分析能力和创新思维。
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。 通过整合新学的知识与已学的知识，帮助学生建立知识体系
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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