资源简介

第15课 《智能物联系统的调式与完善》教学设计
【课标内容要求】
通过简易物联系统的设计与搭建，探索物联网中数据采集、处理、反馈控制等基本功能，体验物联网、大数据及人工智能的关系
【教学内容分析】
本课教学内容是八年级下册最后一课《智能物联系统的调试与完善》，是在物联网数据的特点、智能物联系统的设计以及软件代码的编写之后，进行最后的调试与完善。是对前面所有知识与技能的最后综合应用，学会整理归纳解决问题的途径与措施，能改进并完善物联系统，进一步感受人工智能技能对社会发展带来的影响。
【教学目标】
根据学习任务的需要和可用的物联网设备，设计并搭建的具有数据采集、实时传输和简单控制功能的简易物联系统。
2、能通过智能终端或编写程序，读取并处理含有物联功能设备中的数据并进行适当反馈或调试。
3. 通过实验感受到物联网中自主可控技术的重要作用。
重点：能通过智能终端或编写程序，读取并处理含有物联功能设备中的数据并进行适当反馈或调试
难点：指导学生实践并掌握从物联设备中读取、发送、接收和使用数据，并了解这些数据过程背后的物联协议及其主要特点。
【核心素养指向】
1、能在真实情境中发现问题，提取问题的基本特征，对问题进行抽象、分解、建模，制订解决方案。
2、能执行问题解决方案，通过对数据的采集与分析，反思和优化解决方案，并将其迁移运用于解决其他问题。
3、按照任务需求，能选择合适的数字设备、平台和资源，合作完成数字化创新活动的创意、规划与实施。
【学情分析】
八年级学生正处于生长发育快速期，在课堂上表现为活泼好动，注意力容易分散，自我控制能力较弱，由于身体发展的因素，力量性不强，可塑性大，好胜心强，勇于克服困难，喜欢对抗运动和参与互动性游戏。因此在我会在教学策略上倾向于小组合作，互帮互助，根据学生个体差异分组，情境设置导入，分配好任务需求，根据不同层次任务接收挑战。
【设计构想】
整体设想：在前面四课关于智能物联网的认识、设计、搭建以及代码编写，学生具备了对物联网的初步了解，对于物联网的设计与搭建也有了初步的成果，所以本课中分几个层次步骤任务让学生从调试到完善，逐步完成学习目标。
教法学法
教法：情境导入、任务驱动
学法：小组合作、自主探究
情境与任务
情境导入：“气象监测、技术先行”以校园数字气象站为物联系统搭建环境，在线监测并实现远程遥控。
任务一：向物联网平台发送文本消息；
任务二：利用屏幕显示建立调试反馈机制；
任务三：实现远程气温，在线监测；
学生活动
课前小组合作的形式分好组，主要参与以下活动
活动一：小学合作完成设备的调试并向物联网平台发送文本消息，并讨论物联网的基本原理，请小组成员积极上台示范总结
活动二：通过物联设备软件环境小组合作完成利用屏幕显示建立调试反馈机制，请小组代表来进行代码编码示范
活动三：小组讨论选取校园适合观测气象的监测点位，实现远程气温，在线监测，请小组代表示范如何在线远程监测气象数据，并进行调试与完善，讨论我们的设备还需要怎么更新与调解以确保数据的精确。
核心素养的落实
首先教师根据前几课的主题设疑，当我们基础的智能物联设备都搭建好以后，如何确保设硬件以及软件环境是没问题的，在环节中提升培养学生的计算思维，以校园数字气象站为主题，每一次的硬件软件搭建，都需要我们自己去确保运行没问题，这样才能保证我们采集的数据是实时正确的。
其次设置三个任务，层层递进完成不同层次的核心素养目标以及学习目标。
任务一：向物联网平台发送文本消息，确保设备硬件的正常运动，并讨论物联网的基本原理
任务二：利用屏幕显示建立调试反馈机制，请小组代表来进行代码编码示范
任务三：实现远程气温，在线监测，请学生示范如何在线远程监测气象数据
评价设计
加强过程性评价，完善终结性评价，注重所有小组成员的参与，任务分三个，每一次的任务都请学生上台代表小组完成示范，教师做正面积极评价，并请其他组成员发表意见以及表达想法，整个课堂希望在以学生为主导的环境中进行，教师做好引导，根据学生的差异灵活采用口头或书面、鼓励或引导、个别或全体等方式，最后教师要做本课进行总结提升，对于本课存在的问题，以及现实环境中我们的硬件设备还有哪些，让学生能够切实从现实与理论相结合，真切感受到智能物理网应用的强大。
【教学环境及资源准备】
【教学活动设计】
学习任务 （各环节） 学习过程 设计意图（写出一个环节的设计意图，包括：本环节学生学习情况的检测，核心素养的渗透，重难点的落实） 用时（单位：分钟）
教师活动 学生活动
检查调试在线气象站的搭建设备 创设“智能校园气象站”，准备连接视频介绍，激发学生学习兴趣，用于动手连接调试 检查电线电缆、硬件设备连接、调试硬件性能、软件调试 让学生能够积极主动进入情境，在大单元视角下同一主题的连续学习从设计到编写代码，硬件搭建、调试等 5
画出物联网原理图 引出问题：怎么保证连接问题。表达万物联网的原理 用户端、物联网平台、掌控板等设备之间的互联关系 小组合作探究、借助线上线下的学习资源，帮助学生理解物联网的搭建原理， 5
综合运动各学科知识调试在线校园在线数字气象站 向物联网平台发送文本消息，确保设备硬件的正常运动，课件展示三者之间的关系连接 WiFi连接确保设备正常连接运行、小组成员之间互相合作，沟通交流。 能在真实情境中发现问题，提取问题的基本特征，对问题进行抽象、分解、建模，制订解决方案。提升学生计算思维能力 5
学会代码编码进行调试 2、利用掌控板屏幕显示建立调试反馈机制 OLED显示屏的图像化代码应用调试。 通过小组内的协作和小组间的技能分享，提升学生的合作能力 10
在线修改和完善在线数字气象站的设计 3、实现远程气温，在线监测 引导学生在检测过程中遇到的困难，想办法调试解决问题，修改代码 学生能通过智能终端或编写程序，读取并处理含有物联功能设备中的数据并进行适当反馈或调试、不断拓展技术深度和应用广度。 10
进行设备的比较 总结提升：还有哪些专业气象监测设备 请学生上台总结这节课的收获与感受 学会表达、提升学生的情感素养，感受智能物联网的技术强大 5

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