资源简介

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信息科技 单元2 活动4 体验智能家居
课题 跨学科活动：体验智能家居 单元 单元二 学科 信息科技 年级 六年级
教材分析 《跨学科活动：体验智能家居》该课时教材编排了“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”的意义学习活动，能够让学生有创造思维，能够了解什么是智能家居系统，如何设计和运算，并且能够知道我们为什么要去学习，对应的意义是什么，有什么好处。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合五年级学生认知特点。
教学目标 1、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。2、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。3、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。4、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。
重点 认识智能家居系统
难点 运用过程与控制的知识设计智能家居
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第4课 跨学科活动：体验智能家居1、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观看视频2、活动任务：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 明确本课学习目标，更清晰所研究的主要内容。 设置故事情境“智能家居生活”引入本课内容，吸引学生的学习兴趣，更快的进入学习状态。
讲授新课 一 、新知讲解1、想一想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。查一查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:1、什么是智能家居 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。2、智能家居的控制方式有哪些 可以用手机 APP、语音助手、定时设置，还有传感器自动触发。3、智能家居可以实现哪些功能 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。4、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 科技能让生活更便捷，控制原理很有趣。议一议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。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。做一做微信小程序的使用。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。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。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 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。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、输入待识别的人脸、输出识别结果四个环节。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。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。第三步:编写AI摄像头进行人脸识别的程序。想一想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:自动调节家电状态、安全报警、节约用电。不足:只实现了模拟，距离实际应用还有差距。其他不足:成本较高、网络断连会失灵、设备间兼容性差。评一评本课中，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!二、小结与评价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 反思与评价1.请说一说，自动烟感报警装置的功能实现原理。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。2.怎样实现垃圾桶的“倒垃圾提醒”功能呢 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。3.请谈一谈，自动化控制过程的核心是什么。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。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 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。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 三、拓展延伸1、智能家居技术发展趋势2、智能家居的未来应用场景？3、青少年如何更好的学习过程与控制的知识内容？ 完成想一想和查一查。完成议论分析，并回答问题。 完成做一做板块内容。完成优缺点分析。 完成小结与评价。 学习拓展知识 与教师一起学习和研究什么是智能家居系统，对应的控制方式有哪些、能够实现的功能是什么，为研究本课内容打下基础。 在老师的引导下思考如何模拟智能家居方案。 引导学生正确操作小程序和设备搭建的步骤，并且根据上图分析，按照输入、计算、输出、其他四部分划分，提升学生解决问题的能力和学习能力。 引导学生学会辩证看待智能家居系统。 巩固本单元所学内容。 在原有的基础知识上进一步加深学生学习效果。
布置作业 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。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 《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。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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