资源简介

《智能物联系统的设计》教学设计
【课标内容要求】
通过实例感受万物互联的场景，认识到物联网的普及对学习和生活的影响。
通过简易物联系统的设计与搭建，探索物联网中的数据采集、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】
本教学内容属于物联网实践与探索模块，属于智能物联系统实践的第二课，主要讲解了在进行智能物联系统设计时所需进行的需求分析和整体规划设计的方法，这一节课算是智能物联系统实践的准备工作部分，有了需求和规划，才能开始实践，所以本节课为之后的课程提供了前提。
【教学目标】
通过对智能物联系统的需求分析与设计规划，了解物联系统开发的基本流程。
可以根据提示、组员合作及教师协助，实现物联系统原型的搭建。
3. 在系统设计过程与小组协作中，增强使用数字设备开展创新活动的意识。
重点：通过对智能物联系统的需求分析与设计规划，了解物联系统开发的基本流程。（本节课主要讲系统的设计，而在设计时，其所需要的功能和对应的模块都需要考虑到，知道设计过程才能知道怎样着手设计）
难点：实现物联系统原型的搭建。（物联系统原型的搭建需要考虑众多的因素，其中涉及到的数据采集等搭建关注点比较难以着手）
【核心素养指向】
有信息意识，认识到互联网、物联网和人工智能对社会发展的影响，善于使用信息科技解决学习和生活中的问题。
数字化学习与创新特征，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】
本课教授学生为初二年级学生，在学习本课时，已经通过前面的学习和对生活的了解，对智能物联网系统有了一定的认识，但对于其的设计等方面还缺少认知，动手操作的能力也有一定的欠缺，在实践时可能会遇到困难，需要学生之间的共同协作和教师的指导来进行学习。
【设计构想】
1．整体设想
构建一个目标情境，围绕这个情境来实现一个智能物联系统的整体规划，让学生思考讨论该系统所需实现的内容，进行对应需求分析，然后将所需模块基础构建好，让学生分析其中所需要内容，讨论填充对应思维导图。在第二课时，进行物联系统原型搭建实践。
2.教法学法
教法
讲授法（对一部分知识点进行讲解，帮助学生理解）、讨论法（让学生自主讨论，得出对应结论）、实验法（让学生通过实验加深理解，并提升动手能力）
学法
自主探究法、合作学习法
3．情境与任务
浙江省因为靠海，经常会受到台风的影响，而我们只能通过天气预报来知晓对应的风力风速等信息，能不能构建一个智能物联系统，来对这些进行校园内的实时监测，让我们不论是在平时还是台风天都能足不出户知道这些信息。
任务：对风力风速监测系统的需求分析、模块设计探讨
4．学生活动
需求分析讨论 模块设计讨论 物联系统原型搭建步骤探讨
核心素养的落实
通过对导入问题情境的思考，意识到互联物联网对社会发展的影响，并思考怎么解决问题。
通过合作讨论探究，按照任务需求，根据对应情境和需求选择合适的数字设备、平台和资源，合作完成对智能物联系统的创意、规划与实施。
6.评价设计
过程性评价
通过参与听取学生对应的讨论，指出学生未思考到的问题，并给出相应的提示，让学生根据提示自主思考其中仍然存在的问题或是未考虑到的内容。
通过对小组合作内容的展示，分析出其中存在的问题，并赞扬其中比较合理或者天马行空的观点。
终结性评价
通过对最终小组合作完成的设计模块和物联系统原型构建的实践成果进行评价，学生最后能总结出比较完善的物联系统模块内容并且能够在实践过程中将物联系统原型的基础构建完成。
【教学环境及资源准备】
信息教室 物联系统原型实验器材 八下信息技术教材 对应在线协同思维导图及表格
【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
导入 引出情境（浙江省因为靠海，经常会受到台风的影响，而我们只能通过天气预报来知晓对应的风力风速等信息，能不能构建一个智能物联系统，来对这些进行校园内的实时监测，让我们不论是在平时还是台风天都能足不出户知道这些信息。） 听教师展示情境并进行思考 引出情境，让学生进行思考，可以使用之前学习过的哪些知识来解决当前提出的的问题。 2分钟
新课讲授 以课本文字“智能物联系统的开发意愿通常来自某个真实问题的解决需求，开发过程需要遵循一些基本流程，一般是从系统的设计思路开始。”的说明来引出探究内容，提出情境中要建立智能物联系统需要怎么做来引出需求分析。 听老师讲课，了解设计物联系统的过程，知道需求分析的含义。 让学生了解物联系统开发的初步流程，能够知道怎样去进行对应的分析与规划。 5分钟
合作讨论探究 布置合作探究任务，给出在线表格让学生进行合作填写，对所提到情境中的系统进行需求分析合作讨论，然后在教室内巡视，参与听取学生的想法和意见并提出建议。 合作讨论思考教师所提出的问题，并简单填写在线需求分析表 让学生能够理解并尝试系统需求分析，知道需求分析的含义及实现步骤，能自主探究规划对应内容，具有创意 13分钟
新课讲授 根据课本内容，讲授系统怎么进行整体设计，对系统模块进行讲解说明 听教师讲授对应内容并进行思考。 让学生了解系统整体设计的内容，知道系统模块设计的含义，能够对系统的规划更加的深入和具体，理解更清晰。 3分钟
合作讨论探究 布置合作探究任务，在在线表格中给出简单提示，让学生对系统应该具有的模块进行分析设计探究讨论，并填写对应的表格，在这过程中在教室巡视，参与听取学生的想法和意见并提出建议。 合作思考讨论教师所提出的问题，并简单填写在线模块设计表 让学生亲自参与系统整体模块设计，对该部分的理解更加的深入清晰，能够思考对应模块需要的设备和所需完成的功能，有自己的想法和思路。 13分钟
成果展示 展示学生的表格填写设计并作出相应的点评 观看对应成果 对学生的评价，能够给学生更多的思考空间，并知道不足之处，同时能够进行思维碰撞，让学生长生更多的想法，并思考解决问题的方法。 6分钟
课堂总结 总结这节课的内容 听取总结 再次重复这节课的内容可以让学生的记忆和理解更加深刻。 2分钟
作业布置 布置课后作业，继续思考完善对应的需求分析和模块设计表 让学生课后能继续有更多的思考 1分钟
第二课时（实验）
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
导入 回顾上一节课的上课内容，对需求分析和模块设计进行复习讲解 听老师回顾并进行思考 对之前内容进行回顾，让学生对上一节课的知识加深记忆。 3分钟
合作探究 布置对应系统实践任务，让学生根据实验提示与要求完成实验，然后在教室中观察巡视，帮助学生解决问题 听取任务并合作完成实验 通过合作解决问题，以及对智能物联系统的亲自动手实践，让学生能够按照任务需求，能选择合适的数字设备、平台和资源，合作完成对应任务，达到数字化学习与创新要求 35分钟
检验实验成果 教师查看各小组实验成果，并展示，评价对应的过程与结果 听取总结并思考问题 让学生能对自己的实验结果有所认识，意识到自己的不足之处，并能通过实验总结加深自己对智能物联系统的认识 7分钟
板书设计

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