资源简介

第16课　模块功能先划分
1．了解物联系统的基本工作流程，能确定简易物联系统的功能需求。
2．能够根据实际需要划分简易物联系统的功能模块。
1．确定简易物联系统的功能需求。
2．根据实际需要划分简易物联系统的功能模块。
根据实际需要划分简易物联系统的功能模块。
具备上网条件的信息科技实验室、多媒体课件、学习任务单等。
新课导入
回顾之前所学的过程与控制、物联系统等相关知识。
【教师活动1】引导学生举例说出几个生活中常见的物联系统。
【学生活动1】举例说出几个生活中常见的物联系统。
【设计意图】引导学生快速回忆之前所学的与物联系统相关的知识，并列举实例，为本节课的学习做好准备。
新知探究
一、了解物联系统的工作环节
（一）认识物联系统的工作环节
【教师活动2】以共享单车为例，分析共享单车的使用过程，将该过程分成四个步骤，并引导学生与物联系统的四个工作环节相对应。
物联系统
共享单车 位置传感器采集单车位置数据 通过窄带物联网传输单车位置数据 计算单车的具体位置 用户扫码认证后开锁
【学生活动2】与教师一起分析共享单车的使用过程，完成学习活动一。
【设计意图】通过共享单车实例，剖析物联系统，并认识物联系统的四个工作环节。
物联系统工作环节小结
【教师活动3】结合共享单车实例，对物联系统的工作环节进行小结，并明确数据在外部环境和四个“步骤”之间的流转过程。
【学生活动3】与教师共同小结物联系统的四个工作环节，并完成学习活动二，画出数据在外部环境和四个步骤之间的流转过程。
【设计意图】梳理物联系统工作环节及数据流转过程。
物联系统工作流程应用分析
【教师活动4】组织学生讨论：选择生活中常见的一种物联系统，分析该物联系统中各个工作环节的作用。
【学生活动4】分组合作，完成学习活动三。
【设计意图】进一步巩固物联系统的基本工作流程。
二、确定物联系统的功能需求
（一）明确功能
【教师活动5】创设外出旅游，家中无人浇花的情境，引出搭建物联花盆系统的需求，并组织学生分析该物联系统的功能需求。
注：1．此处应引导学生充分发挥想象力，完善系统功能；
2．每个组确定的系统功能可以有所不同。
【学生活动5】分组展开讨论，明确物联花盆系统需要具备的功能，完成学习活动四。
【设计意图】明确物联花盆系统的建设目标。
（二）可行性评估
【教师活动6】为了保证物联花盆系统功能的实现，需要引导学生对其功能进行可行性评估。
【学生活动6】讨论实现物联花盆系统的技术方案，评估其可行性，完成学习活动五。
【设计意图】明确物联花盆系统实际可实现的功能，确定搭建该系统所需软件环境和硬件器材。
（三）拓展应用
【学生活动7】围绕生活中某一实际问题，设计一个物联系统，完成功能需求分析，填入学习活动六的表格中。
【设计意图】巩固对物联系统进行功能需求分析的能力，同时渗透创新意识，并特别强调物联网中自主可控技术的重要性。通过引导学生选择或设计采用国产软硬件、开源技术、自主开发的算法或协议等方式来体现自主可控，启发学生在设计物联系统时考虑技术自主性和安全性，培养学生的国家安全意识和技术创新思维。
三、物联系统的模块划分
【教师活动7】引导学生认识到把物联系统分解为多个功能模块的必要性。物联花盆系统可以分为环境感知模块、网络通信模块、服务平台模块和执行模块，其关系图如下：
物联花盆系统各模块关系图
【学生活动8】根据关系图，讨论、思考，分析每个功能模块负责的任务以及模块之间的关系，完成学习活动七的连线任务。
【教师活动8】小结：在物联系统功能模块的划分中，有一些设备会涉及多个功能模块。例如，在物联花盆系统中，作为控制器的主控板既是环境感知模块中的一部分，也是执行模块中的一部分，而且由于主控板提供了联网功能，因此也是网络通信模块的一部分。可见，物联设备与功能模块并非是一对一的关系，在进行功能划分时要特别注意。
【设计意图】使学生掌握各功能模块的功能、关系及划分依据。
【学生活动9】将学习任务单的学习活动五中用到的软件、硬件、平台等对应到相应的功能模块中。
【设计意图】联系具体案例，进一步巩固“模块划分”的知识。
应用提升
【学生活动10】利用模块划分的思维，在《学习任务单》中学习活动六的基础上，完善物联项目设计，完成学习活动八。
【设计意图】以表格的形式梳理自行设计的项目，对项目的功能有总体的认识。
课堂小结
对本节课学习的物联系统的工作环节、功能需求、模块划分等知识点进行总结。
【设计意图】回顾本节课的主要内容，理清所学内容之间的层次结构，升华学生思维。
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