苏科版1 物联网教学设计
展开《走进物联网》 教学设计
一、教材分析
《走近物联网》是苏科版初中信息技术9年级第4章的内容,是“物联网技术”学习单元的起始课。本课内容目的是让学生走进物联网,了解物联网的相关知识以及应用。
二、学情分析
本课教学对象是9年级的学生,9年级的学生是在互联网的环境中长大的,但是对于物联网的概念还是很陌生。其实物联网在我们身边已经有了一定的应用,课堂中可以结合身边的事例让学生感受物联网的强大功能,以及物联网技术给我们的日常生活带来的变革。
三、教学目标
(一)知识与技能
1.知道物联网的基本概念及特征
2.了解物联网在社会各个领域的广泛应用。
3.团队合作设计智能灯。
(二)过程与方法
1.通过手机远程控制灯的开关,了解物联网的基本概念和特征。
2.通过设计智能灯,知道建立物联网是将不智能的物体得智能,并建立编程的概念,为后续的学习打下基础。
(三)情感态度与价值观
1.在活动中深入认识物联网,体验物联网给我们生活带来的便捷,提高学习物联网的兴趣。
2.通过小组合作,培养动手能力、解决实际问题的能力和团队合作意识。
四、教学重点与难点
教学重点:物联网的基本概念及特征,物联网的应用。
教学难点:团队合作设计智能灯。
五、教学准备
1.将摄像头、智能插座、台灯安装在教师办公室,并调试好;
2.课前分发仪器、活动导学单;
3.课前将学生分好组,并讲解网络投票规则。
4.器材:科睿物联网教育套装V1.1;软件:Arduino 1.6.5。
六、教学方法
活动单导学、自主探究、小组合作
七、教学过程
教学过程 | 教 师 活 动 | 学生活动 | 设计意图 |
(一) 实物演示,初识物联网 | 播放视频:《手机百度,神灯搜索》 师:看了视频,你有什么感想? 虽然大家觉得视频上的技术遥不可及,但是我要告诉大家的是这种技术应该很快就能实现,而且一部分功能在我们身边其实已经实现了。
师:今天老师也带来了一盏魔灯,首先我想请大家猜一猜老师的这个灯放在哪里?(打开摄像头) 大家请看眼前的那盏灯,下面就是见证奇迹的时刻(演示手机远程控制灯的开关)。你看到了什么?(学生回答)你也来试试吧?(邀请2-3位学生体验)你家里的灯有这种功能吗?(学生回答) 手机和灯通过什么连接在一起?(手机和灯通过互联网进行信息传输) 板书:信息传输 台灯是如何被互联网识别的呢? PPT:智能插座:内置红外线传感器等;智能摄像头:内置环境传感器、动作传感器等) 我们通过在物体上安装各种各样的传感器,它就像人的感觉器官一样,具有感知物体的能力,从而使普通的物体变得智能。 板书:感知物体 在普通物体上安装各种各样的传感器后,再通过网络进行信息传输,最后发送到人的手机实现智能应用,这就是我们今天所要学习的物联网技术。 板书:智能应用 物联网 那什么是物联网呢?(学生用自己的语言概述,教师总结) 板书:物物互联,感知世界 信息传输、感知物体、智能应用则是物联网的三大特征。 (提醒:每组组长推磨投票,答对同学该组得一票)
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生观看视频。
生:(学生往往的回答是觉得十分神奇,感觉不可思议)
生:教师办公室
生:学生一般能提出互联网的概念
| 通过观看神灯搜索视频,激发学生的学习兴趣,由此引入到老师今天所要演示的智能灯。
通过远程控制台灯的开关,让学生体会物联网的特征,从而理解物联网的概念,并且能够体会建立物联网,就是要将不智能的物体变得智能。
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(二) 动手实践,理解物联网 | 师:通过刚才的分析,我们知道传感器能够使普通的物体变得智能,下面我们就通过实验来体验一下传感器强大的功能。 1.光敏传感器 教师演示光敏传感器的作用。请同学们仔细观察并说出自己的发现? 思路:当光线 ,灯 。 师介绍:因为它具有感知光的强弱的能力,因此我们把它称之为光敏传感器。 (PPT:介绍所需硬件,和接线图) 请大家根据活动单的要求完成活动一。 活动一:利用光敏传感器控制LED灯的亮灭。 要求:1.根据活动单的提示进行硬件的连接 2.打开源代码修改程序 3.单击“上载到Arduino”,检验程序的正确性。 4.程序编写完成后小组讨论交流以下几个问题进行汇报: (1)你们采用的传感器名称叫什么? (2)这种传感器的作用是什么? (3)你觉得这种传感器经常会用在哪里比较适合? (提醒:完成好的同学可以帮助该组未完成的同学;完成速度最快的一组可得到3票哦!) 请2-3个小组汇报,交流 (进行作品展示的小组可获得3票)
2.人体红外传感器 教师演示人体红外传感器的作用(请一位同学上前配合演示)。通过教师师的演示,你又有什么惊奇的发现? 思路:当人经过时,灯 ,蜂鸣器 。 这个传感器我们称之为人体红外传感器。 (PPT:介绍所需硬件和接线图) 想实现这个效果吗?请大家根据活动单的提示完成活动二。 活动二:利用人体红外传感器感知人的移动,实现当有人经过时,灯亮且蜂鸣器报警。 要求:1.根据活动单的提示进行硬件的连接 2.打开源代码修改程序 3.单击“上载到Arduino”,检验程序的正确性。 4.思考以下几个问题: (1)你们采用的是哪一种传感器? (2)这种传感器的作用是什么? (3)你觉得人体红外传感器经常会用在哪里?
教师邀请两个小组分组展示 (提醒组长推磨投票 )
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生:(提醒回答思路)
学生分组活动(组长对组内进行合理分工:连接硬件、改写代码、安排组员汇报等)
学生汇报结果
生:(提醒回答思路)
学生分组活动(组长对组内进行合理分工:连接硬件、改写代码、安排组员汇报等)
学生汇报结果 |
通过实验的体验,让学生理解传感器在整个过程中所起的作用,从而进一步理解物联网
给学生建立编程的思想:当什么条件,做什么事情。
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(三) 畅谈应用,展望物联网 | 通过上面的实验我们发现有了传感器等传感设备,我们就能实现物与物之间的交流。 1、请同学们思考:在我们的生活中,除了灯,还有哪些事物运用了物联网技术呢? (预设:如果学生答不出,可稍加引导,比如同学们的胸卡) (答对的同学该组可获得一票哦)
2、观看视频,拓展思维 同学们的观察很仔细,刚才大家说的,都是已经在我们身边已经出现的技术。那么未来物联网下的我们会怎么生活呢?请大家观看一段视频。
3、看完这段视频,相信在座的你们一定会对未来的物联网生活充满着期待和向往。假如物联网时代已经到来,你期望在你的生活中会有哪些意想不到的改变,与现在不同呢? 4、 (答对的同学小组该组可获得一票哦)
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学生回答(......)
小组讨论并回答。
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通过刚才的两个实验体验,让学生回忆生活中哪些事物应用了物联网技术,从而使学生充分体会到其实物联网技术就在我们身边。
通过观看未来物联网生活视频,让学生充分体验物联网技术给我们的生活带来的便捷。
通过畅谈自己想象中的物联网生活,从而对未来生活充满憧憬和向往,激发学生学习物联网的兴趣。
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(四) 教学总结,巩固提升 | 小结: 同学们,今天你们有什么收获?
学生回答,教师呈现思维导图总结补充。
猜猜哪三个小组会成为今天的前三名? (进入投票系统,查看小组排名情况) 让我们一起为这三个小组鼓掌表示祝贺,其它的两个组也要加油哦,希望下一次幸运的会是你们。
师:同学们,未来的物联网生活由你们掌控,老师期待智慧的你们一定会创造出更加智慧的生活方式!
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学生思考并回答 |
思维导图总结本课内容,可以让学生将本节课所学知识快速串联,便于记忆和理解。
通过网络投票系统,评出今天的优胜小组,学生的参与度和积极性大大提高,保证了学习效率。 |
八、教学反思
本课是物联网技术的初始课,一般像这种课多以教师讲解和视频播放为主,学生无法形象理解物联网的相关概念和应用,导致的结果往往是学生离物联网不是走近而是走远。因此本课采用“实物演示,初识物联网——动手实践,理解物联网——畅谈应用,展望物联网”三个环节设计本课,取得了较好的效果,具体表现为:
(一)有利于建立编程的思想
在实验前,教师先演示实验效果,并让学生用“当 ,就 。”的语言描述实验结果,从而让学生顺利建立编程的概念,知道当符合什么条件,就要做什么事情。
(二)有利于学生对抽象概念的理解
为了加深学生对传感器这个概念的理解,课堂中设计了两个实验分别使用到了生活中常见的光敏传感器、人体红外传感器以及蜂鸣器,通过学生亲自动手实践,能深刻理解传感器在物联网中所起的作用,明确建立物联网就是将不智能的物体变得智能。
(三)增强了学生团队合作的意识
在小组活动中,组长能够很好的合理分配组员的职责,比如谁连接硬件、谁进行软件的编写,谁进行记录和汇报等,大大增强了学生团队合作的意识。
(四)课堂评价系统的合理运用
课堂中使用网络投票系统,采用小组推磨打分的原则,大大提高学生学习的参与度和积极性。
本节课为南通大市优秀课评比课例,虽然得到了很多评委的肯定,我深知还存在一些不足,比如在硬件的连接上部分小组花费的时间较长,影响了整个活动的进程,如果能够作出相应的应对策略,效果会更好。
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