资源简介

(共22张PPT)
项目2 搭建智能鱼缸系统
——物联网简易系统硬件搭建
目录
2.
教学方法
1.
明确目标
3.
实践过程
学科
实践
项目
学习
实验
教学
4.
实践反思
一
明确目标
这节课要干什么？
实验目标：搭建智能鱼缸，完成物联网探究。
素养目标：使用物联网技术组建物联网简易系统，了解物联网简易系统的一般过程。
一、明确目标
这节课要干什么？
二
教学方法
探究性实验
为什么选择探究性实验？
二、教学方法
1.贴合课程标准要求，落实核心素养
2025年修订版
做出假设
设计实验
验证假设
得出结论
提出问题
为什么选择探究性实验？
二、教学方法
2.契合本课内容特点，突破教学难点
探究性实验能把抽象原理转化为可操作、可观察、可验证的实践活动。
物联网硬件连接
MQTT通信
系统故障排查
……
为什么选择探究性实验？
二、教学方法
3.适配八年级学情，激发主动学习
以问题为驱动，能引导学生主动思考解决问题，实现“ 做中学、探中学、创中学”。
学情分析
异质分组
三
实践过程
探究性实验怎么做？
（一）提出问题、做出假设
三、实践过程
1:怎么搭建智能鱼缸系统？
2:需要哪些硬件？各部件的作用？
1:按“主控板→传感器→电机”的顺序连接硬件，能实现设备间的正常通信。
2:搭建MQTT服务器后，主控板能将传感器数据上传至服务器。
3:使用吸盘固定主控板比热熔胶更便于后续拆卸。
问题：
假设：
三、实践过程
1.设计方案
设计意图：AI辅助小组设计方案，引导学生围绕探究假设，设计具体的实验步骤，包括硬件连接顺序、服务器配置参数、功能测试方法、对比实验设计等，形成《实验方案表》。
（二）设计方案、准备实验
（二）设计方案、准备实验
三、实践过程
2.硬件准备
（鱼缸、电脑、路由器、主控板、TT马达、舵机、温湿度传感器、水质浊度传感器、PH传感器、超声波传感器、Type-c数据线、连接线等）
三、实践过程
3.软件环境
图形化编程软件
设计意图：mPython低门槛、互动强，它既降低了学习曲线，又保留了向专业开发过渡的可能性，是入门嵌入式开发和STEAM教育的理想工具。
（二）设计方案、准备实验
三、实践过程
4.学习支架
课件
学习手册
微课
源程序
设计意图：为高效突破重难点提供支持，降低学生的畏难心理，引导学生从依赖指导逐步过渡到自主探索，培养计算思维、创新能力和真实问题解决能力，最终实现知识迁移与技术赋能的长效学习目标。
（二）设计方案、准备实验
（三）组织实施、动手实验
三、实践过程
1.组装鱼缸主控系统
设计意图：小组合作探究实验，凸显学生的主体性，图灵AI智能体辅助教学，实现个性化教育、释放教师创造力、构建终身学习生态系统。
② 讨论设备固定方法
① 连接系统设备线路
（三）组织实施、动手实验
三、实践过程
2.搭建服务平台
设计意图：通过“安装—配置—连接—排查”的分步探究，逐步突破难点；引导学生自主排查问题，培养独立思考和故障解决能力，让学生经历完整问题解决的过程；通过验证“安装路径对服务器运行的影响”，能深化学生对实验原理的理解，凸显学科的科学属性。微课助学，高效突破重、难点。
微课
（四）验证假设、得出结论
三、实践过程
1.测试鱼缸系统功能
上传程序
运行程序
测试系统
设计意图：系统测试是对前面实验成果的综合检验，也是探究性实验“验证假设”的关键环节；通过数据记录和假设验证，培养学生的科学思维和数据分析能力；实验记录能为后续结论总结提供依据，培养学生的规范意识。
三、实践过程
（四）验证假设、得出结论
传感器
引脚
正确性
设计意图：总结实验结论和探究流程，能帮助学生形成系统化的知识体系，提升学科思维水平。多种评价方式有机整合，实现教学从技能掌握到思维发展再到专业成长的递进式培养，最终形成"实践-反思-改进"的学习闭环。
三、实践过程
（五）拓展延伸、交流评价
设计意图：紧扣本课物联网系统搭建逻辑，从 “能用” 走向 “好用、安全、创新”，实现知识迁移，培养系统思维与创新意识，落实数字化学习与创新素养。采用多元评价，关注过程与成长，强化实验规范与科学态度，让学生在交流中互相学习、在评价中明确提升方向，落实信息科技学科核心素养。
1.画出 “带远程监控” 的智能鱼缸硬件连接简易图。
2.设计一条更安全、更美观的硬件固定改进方案。
基础
提升
创新
3.尝试给鱼缸增加一个自动报警功能（如水质差提醒）。
四
效果反思
探究性实验效果如何？
四、效果反思
探究性实验法效果如何？
01
02
03
1.部分学生对服务器搭建的抽象概念理解困难，需要提前准备简化版配置手册和微课资源，搭建更细致的认知支架。
2.实验时间分配存在不足，课前准备时间长，部分小组在故障排查环节耗时较长，需根据学生操作进度灵活调整各环节时间。
3.个体差异导致部分学生参与度不高，需强化小组协作中的帮扶机制，让“小导师”发挥更大作用。
谢谢观看
Thank you

展开更多......

收起↑