2023-2024學年滬科版（2019）高中信息技術必修二第三單元項目七《探究智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)——了解物聯(lián)網(wǎng)》教學設計主備人備課成員教學內容本節(jié)課為滬科版（2019）高中信息技術必修二第三單元項目七《探究智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)——了解物聯(lián)網(wǎng)》教學設計。主要內容包括：物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、物聯(lián)網(wǎng)技術的主要特點、物聯(lián)網(wǎng)的應用領域，以及通過智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)實例，讓學生了解物聯(lián)網(wǎng)技術在生活中的應用。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生信息意識，提高信息處理能力，通過探究智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)，讓學生理解物聯(lián)網(wǎng)技術的應用價值，增強創(chuàng)新意識和實踐能力。學會從技術角度分析問題，提升解決實際問題的能力，同時培養(yǎng)團隊合作精神和終身學習的意識。教學難點與重點1.教學重點

-重點理解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，包括其定義、核心技術和應用場景。

-重點掌握智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術的具體應用，如傳感器數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡通信和數(shù)據(jù)處理的流程。

-重點分析智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)的架構設計，包括硬件和軟件的組成部分。

2.教學難點

-難點在于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構的復雜性，學生需要理解多個組件之間的協(xié)同工作原理。

-難點在于物聯(lián)網(wǎng)技術的實際應用案例的理解，特別是如何將抽象的技術概念轉化為具體的系統(tǒng)設計。

-難點在于學生對于物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展趨勢和未來應用的預測能力，需要引導學生進行創(chuàng)新思維訓練。

-例如，在講解傳感器數(shù)據(jù)采集時，難點在于理解傳感器的工作原理和如何將其集成到系統(tǒng)中。在討論網(wǎng)絡通信時，難點在于理解不同通信協(xié)議的作用和選擇。在分析系統(tǒng)設計時，難點在于如何根據(jù)實際需求選擇合適的硬件和軟件組件。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與策略1.采用講授法與案例研究相結合的方法，講解物聯(lián)網(wǎng)基本概念和智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)設計原理。

2.設計小組討論活動，讓學生分析物聯(lián)網(wǎng)應用案例，提高批判性思維能力。

3.利用實驗教學法，讓學生親手組裝和測試智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)的簡易模型，增強實踐操作能力。

4.運用多媒體教學，展示物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展歷程和實際應用案例，激發(fā)學生學習興趣。

5.鼓勵學生參與項目導向學習，通過實際項目實踐，提升解決實際問題的能力。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺發(fā)布《智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)》的PPT和物聯(lián)網(wǎng)技術簡介視頻，要求學生預習物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和智能系統(tǒng)的組成部分。

設計預習問題：提出問題如“物聯(lián)網(wǎng)技術在智能系統(tǒng)中的應用有哪些？”和“如何設計一個簡單的智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)？”

監(jiān)控預習進度：通過平臺查看學生的預習進度，收集預習問題反饋。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生閱讀PPT和視頻，理解物聯(lián)網(wǎng)技術和智能系統(tǒng)的基礎知識。

思考預習問題：學生針對提出的問題進行思考，記錄初步想法。

提交預習成果：學生將預習筆記和初步設計方案提交至平臺。

方法/手段/資源：

自主學習法：學生通過自主閱讀和思考，建立初步的知識框架。

信息技術手段：利用在線平臺實現(xiàn)資源共享和進度監(jiān)控。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：以一個智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)的實際案例引入，激發(fā)學生興趣。

講解知識點：講解物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議、傳感器技術等核心知識點。

組織課堂活動：分組進行智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)的設計方案討論和模擬實驗。

解答疑問：針對學生在討論和實驗中提出的問題進行解答。

學生活動：

聽講并思考：學生認真聽講，記錄關鍵知識點。

參與課堂活動：學生積極參與討論和實驗，動手實踐物聯(lián)網(wǎng)技術。

提問與討論：學生提出疑問，與同學和老師進行討論。

方法/手段/資源：

講授法：教師講解物聯(lián)網(wǎng)技術的基本原理。

實踐活動法：通過小組討論和實驗，讓學生將理論知識應用于實踐。

合作學習法：通過小組合作，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：要求學生完成一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術的創(chuàng)意項目設計。

提供拓展資源：推薦相關書籍和在線課程，供學生深入學習。

反饋作業(yè)情況：對學生的作業(yè)進行批改，提供反饋和指導。

學生活動：

完成作業(yè)：學生根據(jù)所學知識，完成創(chuàng)意項目設計。

拓展學習：學生利用拓展資源進行深入學習，豐富項目設計。

反思總結：學生反思項目設計過程，總結經(jīng)驗教訓。

方法/手段/資源：

自主學習法：學生自主完成項目設計，培養(yǎng)獨立解決問題的能力。

反思總結法：學生通過反思，提升自我學習和項目設計的水平。學生學習效果學生學習效果

1.知識掌握程度

學生通過本節(jié)課的學習，能夠準確理解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，包括其定義、核心技術、應用場景等。在智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)的案例中，學生能夠識別并解釋傳感器技術、網(wǎng)絡通信和數(shù)據(jù)處理的流程。此外，學生對智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)的架構設計有了深入的理解，包括硬件和軟件的組成部分。

2.技能提升

學生在實踐活動中，如小組討論和模擬實驗，提升了實際操作技能。他們學會了如何將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于實際系統(tǒng)設計中，包括硬件選擇、軟件編程和網(wǎng)絡配置。在完成創(chuàng)意項目設計的過程中，學生的動手能力和問題解決能力得到了顯著提升。

3.思維能力培養(yǎng)

通過對智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)的分析和設計，學生的邏輯思維和分析能力得到了鍛煉。他們在面對復雜問題時，能夠運用所學知識進行系統(tǒng)性的分析和設計。同時，學生通過小組合作，提高了批判性思維和創(chuàng)造性思維能力。

4.團隊合作與溝通能力

在小組討論和項目實施過程中，學生的團隊合作和溝通能力得到了提升。他們學會了如何分工合作，如何有效地表達自己的想法，以及如何傾聽和尊重他人的意見。這種能力的培養(yǎng)對于學生未來的學習和工作具有重要意義。

5.創(chuàng)新意識與創(chuàng)業(yè)精神

通過對智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)的設計和實施，學生的創(chuàng)新意識得到了激發(fā)。他們能夠從實際需求出發(fā)，提出創(chuàng)新的設計方案。這種創(chuàng)新意識的培養(yǎng)有助于學生未來在科技領域的發(fā)展，同時也為培養(yǎng)學生的創(chuàng)業(yè)精神奠定了基礎。

6.終身學習能力

在本節(jié)課的學習過程中，學生學會了如何通過自主學習、合作學習和反思總結來提高自己的學習能力。他們能夠利用網(wǎng)絡資源和圖書館等資源進行深入學習，培養(yǎng)了自己的終身學習能力。

7.社會責任感

學生通過學習物聯(lián)網(wǎng)技術在智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)中的應用，認識到科技發(fā)展對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的重要性。他們意識到自己在未來可能面臨的挑戰(zhàn)和責任，從而增強了社會責任感。

8.文化素養(yǎng)

通過學習物聯(lián)網(wǎng)技術，學生了解了不同國家的科技發(fā)展水平和創(chuàng)新成果。這有助于拓寬學生的國際視野，提高他們的文化素養(yǎng)。

9.適應能力

在本節(jié)課的學習過程中，學生需要適應不同的學習環(huán)境和學習方式。這有助于他們提高適應能力，為未來的學習和工作做好準備。

10.情感態(tài)度與價值觀

學生在學習過程中，通過解決實際問題，體驗到成功的喜悅和失敗的教訓。這有助于他們形成積極向上的情感態(tài)度和正確的價值觀。典型例題講解1.例題：

智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)中的傳感器負責監(jiān)測土壤濕度。當土壤濕度低于設定的閾值時，系統(tǒng)需要自動啟動澆水功能。請設計一個簡單的傳感器監(jiān)測與澆水控制邏輯。

答案：

-傳感器讀取土壤濕度值。

-如果土壤濕度低于閾值（例如，低于20%），則觸發(fā)澆水指令。

-控制模塊根據(jù)指令打開澆水設備。

-澆水完成后，傳感器繼續(xù)監(jiān)測土壤濕度，直到濕度恢復到正常范圍。

2.例題：

在智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)中，溫度傳感器每分鐘采集一次數(shù)據(jù)。如果連續(xù)5分鐘溫度超過設定的最高閾值，系統(tǒng)應自動報警。請編寫一個簡單的溫度監(jiān)測與報警邏輯。

答案：

-初始化一個計數(shù)器，用于記錄連續(xù)高溫的時間。

-每分鐘讀取溫度傳感器數(shù)據(jù)。

-如果溫度超過最高閾值，計數(shù)器加1。

-如果計數(shù)器達到5，則觸發(fā)報警系統(tǒng)。

-如果溫度低于最高閾值，計數(shù)器重置為0。

3.例題：

智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)中的光照傳感器可以檢測環(huán)境光照強度。當光照強度低于最低閾值時，系統(tǒng)需要自動打開室內照明設備。請設計光照監(jiān)測與照明控制邏輯。

答案：

-光照傳感器讀取環(huán)境光照強度值。

-如果光照強度低于最低閾值，則觸發(fā)照明指令。

-控制模塊根據(jù)指令打開照明設備。

-系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測光照強度，直到光照強度恢復到正常范圍。

4.例題：

智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)需要記錄每天的土壤濕度、溫度和光照數(shù)據(jù)。請設計一個簡單的數(shù)據(jù)記錄邏輯，假設數(shù)據(jù)以JSON格式存儲。

答案：

```json

{

"date":"2023-04-01",

"data":{

"humidity":25,

"temperature":22,

"light":300

}

}

```

-每次傳感器采集數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)轉換為JSON格式。

-將JSON數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)（如數(shù)據(jù)庫或文件）。

5.例題：

智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)需要通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳到云端服務器。請設計一個簡單的數(shù)據(jù)上傳邏輯，使用HTTPPOST請求。

答案：

-將傳感器采集的數(shù)據(jù)打包為JSON格式。

-使用HTTP客戶端庫（如Python的requests庫）發(fā)送POST請求。

-請求的URL指向云端服務器的數(shù)據(jù)接收接口。

-請求中包含JSON格式的數(shù)據(jù)。

-確認服務器響應，處理可能出現(xiàn)的錯誤。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學生在課堂上的參與度和積極性較高，能夠認真聽講，并積極回答教師提出的問題。大部分學生在討論環(huán)節(jié)能夠主動發(fā)表自己的觀點，并與小組成員進行有效的溝通。在實踐操作環(huán)節(jié)，學生能夠按照要求完成實驗，并能夠獨立解決遇到的問題。

2.小組討論成果展示：

小組討論成果展示環(huán)節(jié)，各小組能夠清晰地展示自己的設計方案和實驗結果。在展示過程中，學生能夠明確表達自己的設計思路，并能夠回答其他小組提出的問題。通過小組之間的交流，學生不僅鞏固了所學知識，還提升了團隊合作和溝通能力。

3.隨堂測試：

隨堂測試主要考察學生對物聯(lián)網(wǎng)基本概念、智能花卉養(yǎng)護系統(tǒng)設計原理以及傳感器技術等方面的掌握程度。測試結果顯示，大部分學生對基礎知識掌握較好，但在設計問題和實際操作方面仍有待提高。

4.課后作業(yè)：

課后作業(yè)要求學生完成一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術的創(chuàng)意項目設計。通過作業(yè)的提交和反饋，發(fā)現(xiàn)以下情況：

-學生能夠將所學知識應用于實際項目設計中，體現(xiàn)了較好的知識遷移能力。

-部分學生在設計過程中遇到問題，通過查閱資料和請教老師，能夠獨立解決。

-學生在項目設計中展現(xiàn)出了創(chuàng)新意識，提出了一些有價值的想法。