第第頁人教版(2024新版）\o"八年級全一冊"八年級全一冊信息技術第三單元\o"第2單元萬物互聯有協議"

\o"第3單元簡單物聯功能實踐"簡單物聯功能實踐第13課門鈴通知即時到教學設計一、學情分析學生在之前的學習中對信息科技有了一定的了解，具備基本的計算機操作技能。這個階段的學生對新鮮事物充滿好奇，具有較強的動手實踐能力和探索欲望。但對于物聯網系統的認識可能還比較有限，需要通過具體的實例來加深理解。二、教材分析本單元主題是簡單物聯功能實踐，第十三課以門鈴通知即時到為切入點，引導學生認識物聯系統中的反饋，并深入分析門鈴遠程通知功能。通過本節課的學習，學生將了解物聯網的基本概念和應用場景，掌握物聯網系統的組成和工作原理。三、核心素養教育目標1.信息意識：培養學生對物聯網信息的敏感度，認識到物聯網在生活中的重要性。2.計算思維：通過分析門鈴遠程通知功能，培養學生的邏輯思維和問題解決能力。3.數字化學習與創新：引導學生利用物聯網技術進行創新實踐，提高學生的創新能力。4.信息社會責任：增強學生在使用物聯網設備時的安全意識和責任意識。四、教學重點與難點教學重點1.掌握門鈴遠程通知的工作過程和物聯系統中反饋的概念。2.學會使用物聯網服務平臺實現門鈴遠程通知功能。教學難點1.理解物聯系統中反饋的原理和作用。2.解決在實現門鈴遠程通知功能過程中遇到的問題。五、教學準備1.準備門鈴遠程通知系統的設備，如門鈴、傳感器、控制器、通信模塊等。2.制作PPT課件，展示門鈴遠程通知的工作過程和物聯網服務平臺的使用方法。3.注冊一個物聯網服務平臺賬號，以便在課堂上進行演示和學生實踐。4.設計一些與門鈴遠程通知和物聯系統反饋相關的問題卡片，用于課堂互動。六、教學過程（一）導入新課師：同學們，在我們的日常生活中，門鈴是一種非常常見的設備。當有人按下門鈴時，我們可以聽到門鈴聲，知道有人來訪。但是，如果我們不在家或者在其他房間，就可能聽不到門鈴聲，錯過訪客。那么，有沒有一種方法可以讓我們在任何地方都能知道有人按下了門鈴呢？今天，我們就來學習門鈴遠程通知的技術，了解物聯系統中的反饋機制。（展示一些門鈴遠程通知的應用場景圖片，如智能門鈴、手機APP接收門鈴通知等，激發學生的學習興趣。）（二）新課講解1.物聯系統中的反饋（1）反饋的定義師：在物聯系統中，反饋是指系統將輸出的結果返回給輸入部分，以影響系統的下一步操作。反饋可以是正向的，也可以是負向的，它可以幫助系統調整自身的行為，以達到更好的性能和效果。（展示反饋的概念圖，讓學生直觀地了解反饋的定義。）（2）反饋的作用師：物聯系統中的反饋具有以下幾個重要作用：調節系統性能：通過反饋，系統可以根據輸出結果調整自身的參數和行為，以提高系統的性能和穩定性。例如，在溫度控制系統中，傳感器可以將當前的溫度反饋給控制器，控制器根據反饋信息調整加熱器的功率，使溫度保持在設定的范圍內。實現智能化控制：反饋可以使物聯系統具有智能化的控制能力，能夠根據環境變化和用戶需求自動調整自身的行為。例如，在智能家居系統中，光照傳感器可以將當前的光照強度反饋給智能燈具，智能燈具根據反饋信息自動調整亮度，以提供舒適的照明環境。提高系統可靠性：反饋可以幫助系統檢測和糾正錯誤，提高系統的可靠性和安全性。例如，在汽車自動駕駛系統中，傳感器可以將車輛的位置、速度、方向等信息反饋給控制器，控制器根據反饋信息調整車輛的行駛軌跡，避免發生碰撞事故。（通過具體的例子，講解反饋在物聯系統中的作用。）（3）反饋的類型師：物聯系統中的反饋可以分為以下幾種類型：正反饋：正反饋是指系統的輸出結果增強了輸入信號，使系統的輸出不斷增大。正反饋通常用于需要快速響應和放大信號的場合，如放大器、振蕩器等。負反饋：負反饋是指系統的輸出結果減弱了輸入信號，使系統的輸出保持在一個穩定的范圍內。負反饋通常用于需要穩定輸出和抑制干擾的場合，如自動控制系統、放大器等。前饋：前饋是指系統在輸入信號發生變化之前，根據預測的輸出結果調整自身的行為，以減少輸出的誤差。前饋通常用于需要快速響應和高精度控制的場合，如機器人控制、飛行器控制等。（通過示意圖和例子，講解反饋的類型。）2.門鈴遠程通知的工作過程（1）門鈴按下觸發傳感器師：當有人按下門鈴時，門鈴按鈕會觸發一個傳感器，如微動開關、壓力傳感器等。傳感器將門鈴按下的信號轉換為電信號，并傳輸給控制器。（通過實物演示和動畫演示，講解門鈴按下觸發傳感器的過程。）（2）控制器處理信號并發送通知師：控制器接收到傳感器傳輸的信號后，會對信號進行處理和分析。控制器可以根據預設的規則和邏輯，判斷是否需要發送通知。如果需要發送通知，控制器會通過通信模塊將通知信息發送給用戶的手機、平板電腦等設備。（通過示意圖和動畫演示，講解控制器處理信號并發送通知的過程。）（3）用戶接收通知并做出響應師：用戶的手機、平板電腦等設備接收到通知信息后，會通過聲音、震動、彈窗等方式提醒用戶。用戶可以根據通知信息做出相應的響應，如查看門鈴攝像頭的圖像、與訪客進行語音通話、遠程開門等。（通過實際操作演示，講解用戶接收通知并做出響應的過程。）3.使用物聯網服務平臺存儲和傳輸數據（1）物聯網服務平臺簡介師：物聯網服務平臺是一種專門為物聯系統提供數據存儲、處理、分析和通信服務的平臺。物聯網服務平臺可以將物聯系統中的各種設備連接起來，實現設備之間的數據共享和協同工作。物聯網服務平臺通常具有以下幾個特點：高可靠性：物聯網服務平臺通常采用分布式架構和冗余設計，保證系統的高可靠性和穩定性。高安全性：物聯網服務平臺通常采用加密技術和訪問控制機制，保證數據的安全性和隱私性。高擴展性：物聯網服務平臺通常采用開放式架構和標準化接口，方便用戶接入各種設備和應用。智能化管理：物聯網服務平臺通常具有智能化的管理功能，如設備管理、數據管理、報警管理等，方便用戶對物聯系統進行管理和維護。（通過示意圖和例子，講解物聯網服務平臺的特點和優勢。）（2）使用物聯網服務平臺存儲數據師：物聯系統中的設備可以將采集到的數據發送到物聯網服務平臺進行存儲。物聯網服務平臺可以提供多種數據存儲方式，如關系型數據庫、非關系型數據庫、文件存儲等。用戶可以根據自己的需求選擇合適的數據存儲方式。（通過實際操作演示，講解如何使用物聯網服務平臺存儲數據。）（3）使用物聯網服務平臺傳輸數據師：物聯系統中的設備可以通過物聯網服務平臺進行數據傳輸。物聯網服務平臺可以提供多種數據傳輸方式，如HTTP、MQTT、CoAP等。用戶可以根據自己的需求選擇合適的數據傳輸方式。（通過實際操作演示，講解如何使用物聯網服務平臺傳輸數據。）（三）鞏固練習1.反饋機制知識問答（1）將學生分成若干小組，每個小組推選一名代表。（2）教師準備一些與物聯系統反饋機制相關的問題，如反饋的定義、作用、類型等。（3）每個小組的代表依次回答問題，答對一題得一分，答錯一題扣一分。（4）最后得分最高的小組獲勝，教師給予獎勵。（通過知識問答的方式，鞏固學生對物聯系統反饋機制的認識，提高學生的學習積極性和競爭意識。）2.門鈴遠程通知功能模擬實驗（1）教師準備一些門鈴遠程通知系統的模擬設備，如門鈴按鈕、傳感器、控制器、通信模塊等。（2）學生分成小組，進行門鈴遠程通知功能模擬實驗。每個小組的任務是使用模擬設備搭建一個門鈴遠程通知系統，并測試系統的功能。（3）學生在小組內進行實驗和記錄，完成任務后提交實驗報告。（4）教師對學生的實驗報告進行評價，總結學生在實驗過程中遇到的問題和解決方法。（通過模擬實驗的方式，讓學生親身體驗門鈴遠程通知的工作過程，提高學生的實踐操作能力和問題解決能力。）3.物聯網服務平臺應用創意設計（1）教師提出一個設計任務，如設計一個基于物聯網服務平臺的智能家居系統、智能農業系統等。（2）學生分成小組，進行物聯網服務平臺應用創意設計。每個小組可以根據自己的創意和需求，設計一個基于物聯網服務平臺的物聯系統，并繪制系統架構圖和撰寫設計說明。（3）學生在小組內進行討論和設計，完成任務后提交設計方案。（4）教師對學生的設計方案進行評價，評選出最佳設計方案。（通過創意設計的方式，培養學生的創新思維和實踐能力，讓學生將所學的物聯網服務平臺知識應用到實際問題中。）（四）課堂小結師：同學們，今天我們一起學習了物聯系統中的反饋機制和門鈴遠程通知的工作過程，還了解了使用物聯網服務平臺存儲和傳輸數據的方法。通過學習，我們知道了反饋在物聯系統中的重要作用，掌握了門鈴遠程通知的實現方法，學會了使用物聯網服務平臺為物聯系統提供數據服務。希望同學們在今后的學習和生活中，能夠關注物聯系統的發展，積極探索物聯系統的應用，為推動物聯系統的發展做出自己的貢獻。（五）作業布置1.查閱資料，了解更多關于物聯系統反饋機制的應用案例，并選擇一個自己感興趣的案例進行分析，寫一篇短文。2.思考如何利用物聯網服務平臺實現更多的物聯系統功能，提出自己的創意和方案，并撰寫方案說明。七、板書設計1.物聯系統中的反饋2.門鈴遠程通知工作過程3.物聯網服務平臺使用方法八、課后反思在本節課的教學中，通過多種教學方法的運用，如講解、演示、實驗、討論等，激發了學生的學習興趣，提高了學生的學習積極性和參與度。在新課講解環節，對物聯系統中的反饋機制、門鈴遠程通知的工作過程和物聯網服務平臺的使用方法進行了詳細的講解，使學生對本節課的內容有了較為全面的認識。在鞏固練習環節，通過知識問答、模擬實驗和創意設計等活動，鞏固了學生對所學知識的掌握，提高了學生的實踐操作能力和創新思維能力。然而，在教學過程中也存在一些不足之處。例如，在講解物聯系統中的反饋機制時，由于內容比較抽象，部分學生理解起來有一定的