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第2课时教学设计
课题 第三单元第2节 认识物联网的智能控制（第2课时） 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 八年级 上册
教材分析 本课时选自上海科技教育出版社/贵州科技出版社《信息科技》八年级上册第三单元第2节《认识物联网的智能控制》（P72-P83）。继续围绕平台控制与执行器协同展开，重点研究更复杂控制实验、物联网操作系统以及多个设备协同控制的实现方式，使学生从简单控制走向系统控制。
学习目标 1.信息意识：认识复杂物联网控制中的协同与决策需求。 2.计算思维：理解控制流程及多设备协同通信的关键步骤。 3.数字化学习与创新：通过执行器控制实验与扩展活动设计较复杂的控制方案。 4.信息社会责任：认识感知、控制过程和系统协同中的可靠性与安全性要求。
重点 重点： 1.执行器控制实验的流程与方法。 2.多个设备通过MQTT协同控制的思路。 3.物联网操作系统与智能管理的基本认识。
难点 难点： 1.设计复杂控制方案并明确各设备的职责。 2.理解多个终端协同控制带来的信息流与控制流程。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1.情境展示(PPT第4页)：智能交通、智慧大棚、无人机表演等场景中，平台根据数据作出决策，再把控制指令下发到终端设备，设备据此完成发光、发声、转动等动作。平台下达控制指令，终端设备驱动执行器把指令转化为具体动作，这就是物联网的智能控制。 2.提问导入(PPT第4页)：平台是怎样"指挥"终端设备动作的？终端设备收到指令后，又是怎样把它变成实际操作的？ 3.主题呈现(PPT第5页)：物联网终端设备就像人的"手和脚"，收到平台的指令后通过执行器真正地"动"起来。本课时将了解物联网的控制，认识终端设备如何执行控制指令、认识常见执行器，并体会多个设备协同完成任务的智能联动。 回顾上节课平台的作用，观察情境素材，思考终端设备如何执行指令； 带着问题进入本课学习，了解本课主题与学习路径。 引出更复杂控制实验和系统协同。
讲授新课 1.讲解了解物联网的控制(PPT第6页)：平台下达指令控制终端是应用层典型服务，终端收到指令后驱动执行器产生发光、发声、电机转动、磁铁吸合等动作。 理解控制指令与执行器之间的转换关系。 帮助学生建立控制—执行的整体认知。
1.讲解终端设备执行的操作(PPT第7页)：共享单车智能锁开闭、安防声光报警、智能大棚灌溉启闭、门窗感应器推送状态。 观察案例，归纳终端设备执行操作的共性。 帮助学生理解控制指令—执行器动作的对应关系。
1.讲解从“执行机器”到智能联动(PPT第8页)：无人机集群表演中，地面指挥提供路线、无人机靠自身定位参数保持稳定编队、防止碰撞。 2.组织思考与讨论(PPT第9页)：列举智能家居设备执行的操作及对应的执行器。 理解控制从单一元件到系统化联动的升级。 帮助学生认识物联网的智能化与系统化。
1.组织活动3.2.3执行器控制实验(PPT第10页、第11页)：连接开发板与计算机、编写循环点亮LED的程序并上传、观察运行效果。 遵循实验步骤理解控制流程。 把抽象控制概念转化为具体操作。
1.组织设计更复杂的控制方案(PPT第12页)：设计更复杂的LED显示效果或探索其他执行器，参考方案完成设计。 2.讲解你知道吗·物联网操作系统(PPT第13页)：支持设备管理、通信技术协议、远程维护升级和安全保障。 设计扩展方案，理解控制系统化管理。 帮助学生认识物联网的智能化与系统化。
1.讲解挑战时刻(PPT第14页、第15页、第16页)：扩展活动3.2.1将多个开发板接入平台实现MQTT通信——板A发送Topic_0、接收Topic_1，板B发送Topic_1、接收Topic_0，上传两板观察协同控制，对照参考方案（板A按键发布、板B订阅点亮LED）。 在协同任务中理解角色分工与控制流程。 提高学生的综合分析与设计能力。
课堂练习 1.组织案例分析(PPT第17页)：智能温室大棚温度过高时，平台决策后下发指令，通风电机、遮阳帘动作——写出控制流程。 2.组织做一做(PPT第18页)：设计MQTT控制LED方案（板A按键、板B灯亮），写出发布/订阅安排。 3.组织说一说(PPT第19页)：生活中还有哪些“平台决策+执行器动作”的例子？ 完成设计与交流活动。 落实学生对控制逻辑和执行器应用的理解。
拓展延伸 组织拓展延伸·从远程控制到智能联动(PPT第20页)：智能家居回家模式一键联动灯、空调、窗帘；终端能自主判断与协同，实现真正的智能联动。 拓展控制思维与工程化意识。 提升学生的创新意识和问题解决能力。
课堂小结 课堂总结(PPT第21页)归纳本课5点要点：1.物联网平台下达指令控制终端设备，是应用层的典型服务；2.终端收到指令后驱动执行器产生发光、发声、电机转动、电磁铁吸合等动作；3.智能联动让多个设备基于平台协同，完成更复杂的任务；4.物联网操作系统支持设备管理、通信协议、远程维护升级与安全保障；5.通过执行器控制实验体会“平台决策→指令下发→执行器动作”的控制流程。结合“平台决策→指令下发→执行器动作”知识脉络整体回顾。 回顾并总结本节知识，实现知识整合。 形成系统认知。
板书 概念：平台对数据进行分析判断后下达控制指令，终端设备作为执行器把指令转化为具体动作。 核心：平台决策 ｜ 指令下发 ｜ 执行器动作 ｜ 状态反馈。 示例：LED（发光）｜蜂鸣器（发声）｜电机（转动）｜电磁铁（吸合）。 流程：数据采集 → 平台分析判断 → 下发控制指令 → 执行器动作 → 协同完成任务。（见PPT第22页板书设计）
课后作业 布置课后作业(PPT第23页)：思考——说明平台控制终端设备的方法；实践——总结执行器的作用与控制过程，设计一个多设备协同控制方案并说明分工；观察与发现——记录家中智能设备“指令→执行”的现象；调查与记录——了解一款物联网操作系统或“万能控制器”，下节课交流。 独立完成作业并反思实践过程。 巩固课堂知识并提升综合设计能力。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第2课时 认识物联网的智能控制 · 课堂练习单
姓名：______________ 班级：______________ 日期：______________
一、填一填（物联网的控制与执行器）
提示：平台对数据分析判断后下达控制指令，终端设备收到指令后由执行器产生动作，如发光、发声、电机转动、电磁铁吸合等；物联网操作系统支持设备管理、通信协议、远程维护与安全保障。
执行器 产生的动作
LED
蜂鸣器
电机
电磁铁
二、连一连（将执行器与其动作连线）
执行器 动作
LED
蜂鸣器
电机
三、填一填（智能家居设备执行的操作及执行器）
智能家居设备 执行的操作 执行器
智能灯
智能音箱
智能窗帘
智能门锁
四、判一判（判断对错，正确打√，错误打×）
平台下达指令控制终端设备是物联网应用层的典型服务。（ ）
终端设备驱动执行器产生发光、发声等动作。（ ）
无人机集群表演中，每架无人机完全依靠地面指挥控制、无需自身定位。（ ）
物联网操作系统支持远程维护升级和安全保障。（ ）
多个设备可以通过MQTT协同控制，完成更复杂的任务。（ ）
五、说一说（设计一个MQTT控制LED的方案）
讨论问题 我的回答
生活中还有哪些“平台决策+执行器动作”的例子？
设计MQTT控制LED方案时，发布/订阅如何安排？
第2课时 认识物联网的智能控制 · 探索活动单
姓名：______________ 班级：______________ 日期：______________
活动一：活动3.2.3 执行器控制实验
连接开发板与计算机，编写循环点亮LED的程序并上传，观察运行效果；再设计更复杂的LED显示效果或探索其他执行器。记录实验过程：
实验步骤 我的记录 说明
连接开发板与计算机
编写点亮LED程序
上传并观察效果
设计更复杂的方案
活动二：挑战时刻·多设备MQTT协同控制
扩展活动3.2.1，将多个开发板接入平台实现MQTT通信：板A发送Topic_0、接收Topic_1，板B发送Topic_1、接收Topic_0，以实现协同控制。设计你的方案：
设计项目 我的方案
板A程序
板B程序
协同效果
活动三：案例·智能温室大棚的控制流程
智能温室大棚温度过高时，平台分析后下发指令，通风电机、遮阳帘动作降温。分析并写出控制流程：
分析项目 结论 说明 备注
采集环节
平台决策
执行器动作
第2课时 认识物联网的智能控制 · 课后调查表
调查人：______________ 调查对象：______________ 日期：______________
亲爱的同学，请观察家中或身边的智能设备，记录“平台决策→指令下发→执行器动作”的现象，并记录在下表中。
序号 智能设备 触发条件 执行的动作 我的发现
1
2
3
4
5
6
提示：判断要点——关注设备在什么条件下自动执行什么动作，思考是谁“思考”、谁“执行”，即平台决策与执行器动作的对应关系。另外可了解一款物联网操作系统或“万能控制器”。
我的发现与感想
家长评价
家长签名：______________ 日期：______________
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