【核心素养目标】第3单元 第4课《跨学科活动：我的智能家居》教案-【清华大学版2024】《信息科技》八上

中小学教育资源及组卷应用平台 第4.4课《跨学科活动：我的智能家具》教学设计 课题 跨学科活动：我的智能家居 单元 第四单元 学科 信息科技 年级 七年级 核心素养目标 信息意识：时刻关注智能家居领域的动态信息，强化信息意识，洞察发展趋势。 计算思维：依据严谨的计算思维深入剖析智能家居系统复杂的运作原理，优化控制流程和算法。 数字化学习与创新：积极通过多元化数字化学习手段玩转智能家居创新应用，挖掘更多便捷功能。 信息社会责任：在使用智能家居产品时，严格担好信息安全责任，保护用户隐私。 教学重点 依据严谨的计算思维深入剖析智能家居系统复杂的运作原理，优化控制流程和算法。 教学难点 积极通过多元化数字化学习手段玩转智能家居创新应用，挖掘更多便捷功能。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第4.4课 《跨学科活动：我的智能家具》板书课题。本课中你将学习:如何进行智能家居设计的需求分析智能家居项目搭建的一般流程是什么样的如何通过系统调试和完善来优化智能家居的各项功能2.播放视频 学习新知引入观看教学视频。 初步明确本课所学知识点。将学生的注意吸引到课堂。 讲授新课 新知讲解：板书课题。一、情境导入用技术改变生活，让世界更加美好。随着我们对物联网技术的深入了解，会逐步发现生活中不够便利的地方，都能用技术来解决。层出不穷的智慧产品不断刷新人们的认知———原来还有这么好的解决方案！对于家居生活中的一些问题，除了购买现成的智能家居产品外，我们能不能选择自己设计一个智能家居系统来解决这些问题？二、需求分析生活中处处存在“痛点”，比如离开家才想起忘了关灯，下雨了发现家里窗户没关，或者出门在外好几天没办法给家里植物浇水等。每当遇到这样的问题，总是恨不得长出一只无形的“手”去完成。物联网技术就是一只可以遥控的“手”，特别适合解决这类问题。以制作天气播报小助手为例，通过随时了解天气状况，在不同天气下，将家中的灯光调整至相应的亮度。如晴天不开灯，阴雨天开灯，多云则将灯光调整至低亮度等，这就是一款自己设计的智能家居产品。请结合前面课时的学习，完成“我的智能家居”项目需求分析，填入表3.4.1项目内 容应用目标1.提高生活便利性2.提升家居安全性3.实现能源节约功能需求1.环境感知与自动调节功能2.设备远程控制功能3.安全监控与预警功能三、分工合作为了更好地完成“我的智能家居”这个项目任务，你的小组需要进行分工合作，小组成员的分工角色与合作职责，可以参照表3.4.2所示的范例，也可以另行设计，并参加到项目方案中。表 2.4.2 分工合作表姓名角色分工任务小明组长项目统筹、监督与管理项目整体规划设计、项目实施过程的统 筹、协调监督 、总结等小张成员搭建物联网平台，上传与搜集数据搭建项目所涉及的软硬件环境：对物联网平台的客户端以及服务器端进行测试：维护上传与搜集到的数据小李成员负责实现各个功能板块实现项目各模块（智能终端、感知、控制 模块）功能、设计算法并编写代码小王成员文档记录与编写文档撰写四、规划实施找一个优秀的开源项目，里面会提供详细而具体的文档。“我的智能家居”项目是基于物联网技术完成的，自然是一个软硬件相互协同工作的信息系统。一般来说，要搭建的步骤应“先硬再软”，即先搭建硬件，再运行软件代码。1.硬件搭建 开源项目采用的智能终端，一般是常见的开源硬件，绝大多数的扩展电子模块都是兼容的。以“我的智能家居”项目为例，智能终端方面不仅可以选择掌控板，还可以选择行空板和Arduino，甚至可以选择树莓派、拿铁熊猫等迷你计算机。“我的智能家居”项目的必选硬件中，除了常见的声音传感器、光线传感器外，还有电磁阀、舵机等。考虑到安全，项目推荐使 ... ...