2020-2021学年1.探索智能花卉养护系统的工作过程精品教学设计

这是一份2020-2021学年1.探索智能花卉养护系统的工作过程精品教学设计，共5页。

(1)分析智能花卉养护系统的工作过程。
(2)掌握物联网的概念及应用。
(3)了解传感器的工作原理及分类。
(4)了解物联网通信技术。
(5)能够描述物联网的分层架构。
(6)了解信息系统与外部现实世界的连接方式。
■教学准备
(1)软硬件环境:多媒体教室几盆植物，智能花草环境传感器、手机、Arduin开发板、ESP8266Wi-Fi模块、无线路由器、数据线、电源适配器、手机App等。
(2)教学素材:教学PPT、视频图表等。
■教学重点和难点
(1)重点:物联网的概念及应用;常见的传感器及其工作原理;传感和控制机制。
(2)难点:物联网的分层架构。
■教学过程安排建议
课时
教学环节
教师活动
学生活动
第１
课时
１．探索智能花卉养护系统的工作过程
布置课前任务：让学生调查目前市场上已有的智能花卉养护系统，了解它们的工作过程、相关设备、网络通信方式及性价比等，并填写活动７．１中的表格。
完成课前任务。
２．展示学生的调查成果
让学生展示调查成果。让学生知道智能花卉养护系统是物联网的应用实例。
上台展示。了解物联网的应用实例。
课时
教学环节
教师活动
学生活动
第１
课时
３．播放视频
播放视频《物联新城的一天》视频的内容包括：
物联网的起源；
物联网的概念；
物联网与互联网的区别；
物联网应用；
物联网发展前景。
观看视频。
讲解物联网的概念。
聆听、学习。
讲解物联网与互联网的区别。
聆听、学习。
４．分析智能花卉养护系统的工作过程
分析智能花卉养护系统的工作过程。
分析、探讨。
通过分析智能花卉养护系统的工作过程。
总结物联网的组成架构。
学习、总结。
５．采集花卉种植环境数据
播放微课视频《传感器是什么》。
观看视频。
讲解传感器的概念及工作原理。
聆听、学习。
讲解常见的传感器的分类。
聆听、学习。
播放微课视频：
《位移和压力传感器》；
《声音传感器和触摸屏》；
《温度传感器》；
《测温仪》。
观看微课视频并
学习。
指导学生选择一盆花卉植物，将智能花草环境传感器插入花盆中，在手机端下载与之匹配的Ａｐｐ。将智能手机与传感器配对相连，查看目前的环境数据。（可以分组进行活动，如果没有条件，教师可以演示操作）
实成实验活动。
指导学生通过配套资源中的视频了解Ａｒｄｕｉｎｏ开源硬件的开发方法及相关教程。
使用开源硬件Ａｒｄｕｉｎｏ模拟实现智能手机或计算机网页监控土壤湿度。（可以分组进行活动，如果没有实施条件，教师可以演示操作）
完成实验活动。
课时
教学环节
教师活动
学生活动
第２
课时
１．了解种植环境数据的处理与反馈
让学生选择两盆不同种类、环境要求差异性较大的植物，如一盆多肉类植物、一盆绿萝。在两个花盆中分别设置同型号智能花草环境传感器，并在Ａｐｐ中设置传感器对应的植物种类。参考Ａｐｐ中反馈的养护提示，将两盆植物的环境数据调整到最适宜生长的状态，并比较两种不同植物生长所需要的环境数据的差异。
完成实验活动。
２．了解智能花盆的自动控制
介绍智能花盆的工作过程和原理。
聆听、学习。
播放视频《自动浇花装置》并简单介绍各部件的功能和作用。例如，继电器（ｒｅｌａｙ）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
观看视频并学习。
３．教师总结。
总结本节课的知识。
聆听、总结。
４．完成单元评价。
参照教材上的评价表布置评价任务。
完成自评和互评。
５．拓展延伸：在创新实验室中，模拟搭建家庭远程监控系统。
指导学生在创新实验室中，模拟搭建家庭远程监控系统。
实验器材：智能手机；摄像头（也可采用智能手机代替监控摄像头）。
实验环境：接入互联网的小型局域网环境。实验要求：
（１）将摄像头连入局域网。
（２）在智能手机上安装客户端软件，并与监控端摄像头建立连接。
（３）通过智能手机观看实时监控画面，并完成视频截图、语音对话、录像等。
完成实验活动。
第２
课时
６．完成单元评价
参照教材上的评价表布置评价任务。
完成自评和互评。
７．布置课后任务
布置课后任务：
随着物联网技术的发展，物联网产品层出不穷。如今结合了传感器、物联网等技术的各种智能产品不断涌现，如智能花盆、智能水杯、智能手环等。它们逐渐融入家庭生活、交通运输、工业生产、农业种植等多个领域，让人们的生活、生产变得更智能、更便捷。
请上网查阅相关资料，为自己的家庭
设计物联网智能家居系统。总结其中配置的智能家电，并了解其工作原理。
填写活动７．５中的《物联网智能家居系统配置表》。
接受任务。