资源简介

(共34张PPT)
单元2 活动4
跨学科活动：体验智能家居
（湘教版）六年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
了解智能家居方便生活也要节约用电，注意网络安全和个人隐私，不随意连接陌生设备，树立安全、绿色、文明使用智能技术的意识。
能够利用图片、文字、简单流程图设计智能家居创意，尝试用数字化方式表达想法，在模仿与改造中形成自己的小设计。
学会用 “输入 — 处理 — 输出” 的简单流程分析智能控制过程，能把生活需求拆解成步骤，用顺序、判断等逻辑设计方案。
能感知生活中的智能家居信息，知道智能设备依靠数据和信号工作，主动关注身边的数字化设备，辨别信息在智能控制中的作用。
03
新知引入
本课中你将学习：
什么是智能家居系统
如何运用过程与控制的知识设计智能家居
03
新知引入
03
新知引入
如果有这样一间屋子，主人外出后，所有门窗、空调、暖气系统自动关闭；主人回家后，灯光、电器设备自动打开......我们的生活是不是更舒适呢
活动任务
03
新知引入
在家里安装的能够自动解决居家问题的系统，称为智能家居系统。通过前面的学习，你能够说出部分功能的原理吗
大胆想象:尝试动手模拟一个智能家居系统。
需求分析
能够通过互联网实现智能家居的简单控制。
部分家居设备能够进行人脸识别、语音控制。例如门禁系统、灯光系统等。
想一想
03
新知讲解
有了解决问题的方向以后，上网查找相关资料，更加详细地了解想法实施的可能性，并尝试回答以下问题:
什么是智能家居
查一查
智能家居就是用智能设备和网络，让家里的电器、门锁等能自动或远程控制，让生活更方便、更省心的系统。
03
新知讲解
2.智能家居的控制方式有哪些
查一查
可以用手机APP、语音助手、定时设置，还有传感器自动触发。
03
新知讲解
有了解决问题的方向以后，上网查找相关资料，更加详细地了解想法实施的可能性，并尝试回答以下问题:
智能家居可以实现哪些功能
整合资料并思考，这些资料对你有什么启示 还需要查找什么资料
查一查
能远程开关灯、自动调节空调温度、有人来自动开门锁、烟雾超标时自动报警，还能定时浇花。
科技能让生活更便捷，控制原理很有趣。
03
新知讲解
结合自身能力和计算机教室设备，确定我们的智能家居系统要实现哪些功能呢
请讨论一下模拟智能家居的方案。
根据我们的想法，先画一张智能家居系统的示意图，我们能够更清楚、更全面地描述自己的想法。
议一议
03
新知讲解
将智能家居系统所需要素按照输人、计算、输出三个部分划分出来，如表2-8所示。
议一议
输入部分 计算部分 输出部分 系统状态
手机 (传递远程控制信号) 主控板和程序，按照远程命令执行 对应功能打开 工作
对应功能关闭 关闭
03
新知讲解
微信小程序的使用。在微信中搜索“掌控板物联网”，就可以找到控制智能开发板的小程序，使用“微信用户一键登录”或“手机号码登录/注册”，就能进入小程序的界面。点击“添加掌控板”并按步骤添加后，可以自行配置控制界面的组件，如开关、按钮、图表等。
做一做
03
新知讲解
模拟设备搭建。通过主控板的硬件，我们能够模拟一套简单的智能家居系统，如图所示。
做一做
03
新知讲解
你能根据上图分析，按照输人、计算、输出、其他四部分划分，需要为这个智能家居系统准备哪些设备吗 这些设备为系统提供什么功能呢
做一做
表2-9 智能家居系统所需设备及功能
部分 设备 功能
输入 手机 接收用户的控制指令，发送给主控板
计算 主控板 处理收到的指令，判断并发出控制信号
输出 灯环、蜂鸣器 接收控制信号，做出亮灯、发声等反应
其他 电池、连接线 提供电能，连接设备
03
新知讲解
程序实现
编写程序，并用手机微信小程序控制音乐的播放、灯的亮度变化、门的开关。
做一做
03
新知讲解
结合人脸识别的智能家居系统。使用AI摄像头的人脸识别功能打开门禁，识别到主人后发出语音“主人，欢迎回家”，并且播放音乐。
人脸识别应用的实现过程包括人脸的记忆过程和人脸的识别过程，主要包括采集人脸数据、建立人脸模型、输人待识别的人脸、输出识别结果四个环节。
做一做
03
新知讲解
AI摄像头要想识别人脸，首先需要对人脸进行记忆(即系统参数设定)，这个过程包括采集人脸数据，分析建立人脸模型;然后是人脸的识别过程，将待识别的人脸输入已建立的人脸模型中，人脸模型会根据输入的人脸进行数据匹配，返回匹配的相似度结果，相似度高于阈值即为识别成功。
做一做
03
新知讲解
下面尝试实现智能家居系统的人脸识别功能。
第一步:硬件连接。将AI摄像头连接主控板。
第二步:编写AI摄像头进行人脸记忆的程序。
做一做
03
新知讲解
第三步:编写AI摄像头进行人脸识别的程序。
做一做
03
新知讲解
为了让我们的设计更加实用，一起反思一下当前智能家居有哪些优点和不足吧。
优点:实现了远程控制、人脸识别门锁。
其他优点:
不足:只实现了模拟，距离实际应用还有差距。
其他不足:
想一想
自动调节家电状态、安全报警、节约用电。
成本较高、网络断连会失灵、设备间兼容性差。
03
新知讲解
本课中，我们尝试制作了智能家居系统，请根据下面的提示，写下反思与收获吧!
评一评
03
新知讲解
自动控制系统的运行过程
系统参数在自动控制系统中的作用
网络控制家居设备的方法
小结与评价
03
新知讲解
1.请说一说，自动烟感报警装置的功能实现原理。
2.怎样实现垃圾桶的“倒垃圾提醒”功能呢
反思与评价
烟感装置里有传感器，当烟雾浓度超标时，传感器会把信号传给主控板，主控板收到信号后，立刻控制蜂鸣器发出警报声，提醒大家有火灾隐患。
可以在垃圾桶里装一个超声波传感器，它能检测垃圾的高度。当垃圾快装满时，传感器把信号传给主控板，主控板控制手机发送提醒消息。
03
新知讲解
3.请谈一谈，自动化控制过程的核心是什么。
4.请讨论一下:通过学习常见的自动控制系统，你有哪些感受
反思与评价
自动化控制的核心是 “检测 - 判断 - 执行” 的闭环过程：传感器先收集环境或设备的信息，控制单元处理这些信息并做出判断，最后让执行设备做出相应的动作。
学习自动控制系统后，我发现生活里到处都有自动化的影子，比如自动门、电梯。它们让生活更方便，也让我明白科技背后都有清晰的控制逻辑。
03
新知讲解
在本单元学习过程中，肯定少不了与他人进行互动交流、参与作品制作等活动。请你就此进行总结与反思，以便更好地促进自身成长。
1.从同伴那里学到了什么
2.向同伴分享过哪些观点
3.工具、方法的使用是否得当
4.开发项目是否有值得推广的经验
反思与评价
05
拓展延伸
1. 智能家居技术发展趋势
物联网深化：设备间互联互通更高效，形成智能生态系统。
人工智能拓展：设备学习能力更强，能精准预测需求，提供个性化服务。
语音交互升级：语音识别和对话能力提升，操作更自然便捷。
05
拓展延伸
2.智能家居的未来应用场景
社区融合：智能家居与社区资源协同管理，提升生活便利性。
养老应用：为老年人提供便捷、安全的生活环境。
家庭办公：为在家办公提供高效、舒适的工作环境。
05
拓展延伸
3、青少年如何更好的学习过程与控制的知识内容？
可以先从生活中的例子入手，观察自动门、电梯、恒温空调的工作方式，理解它们的控制逻辑。
再动手做简单的小项目，比如用传感器和主控板制作自动亮灯装置，在实践中理解 “输入 - 计算 - 输出” 的流程。还可以通过趣味编程软件学习控制指令，阅读相关科普书，和同学一起讨论设计思路，在玩中学、在做中学，把抽象的知识变成看得见的作品，加深理解。
06
课堂总结
《跨学科活动：体验智能家居》课程小结：今天我们认识了智能家居系统，它是由各种智能设备组成，能自动感知、控制我们生活的系统。我们学习了用过程与控制的思路设计智能家居，理解了 “感知信息 — 做出判断 — 执行动作” 的基本流程。通过学习，我们发现智能技术就在身边，能让生活更方便舒适。同时我们也要知道，使用智能设备要注意安全和节约，合理利用科技。
07
板书设计
跨学科活动:体验智能家居
一、认识活动任务
二、完成活动内容
三、进行总结与评价
四、小结与评价
08
课后作业
1、用文字描述一个生活场景，说说智能家居是怎样 “感知 — 判断 — 执行” 完成控制的。
课后作业
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