第3单元第1课《设计物联灌溉系统模型》教案【桂科版】《信息科技》八年级上册

中小学教育资源及组卷应用平台 第3.1课《设计物联灌溉系统模型》教学设计 课题 设计物联灌溉系统模型 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 八年级 核心素养目标 信息意识：学生通过对控制系统案例分析，敏锐察觉手动控制、自动控制特性差异，强化对其在不同生活场景中应用表现的感知能力。计算思维：全面深入剖析物联灌溉系统工作流程，清晰梳理输入、计算、输出环节，精准理解其控制逻辑与底层技术原理。数字化学习与创新：在小组讨论中结合实际控制系统案例展开分析，积极投身绘制流程图等实践操作，探究不同控制方式为物联灌溉带来的创新应用。信息社会责任：密切关注控制系统安全相关案例，精准洞察潜在风险，牢固树立并切实履行保障物联灌溉系统安全、可靠运行的责任意识。 教学重点 学生通过对控制系统案例分析，敏锐察觉手动控制、自动控制特性差异，强化对其在不同生活场景中应用表现的感知能力。 教学难点 让学生密切关注控制系统安全相关案例，精准洞察潜在风险，牢固树立并切实履行保障物联灌溉系统安全、可靠运行的责任意识。 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3.1课 设计物联灌溉系统模型学习目标：1. 了解控制系统的含义。 2. 理解手动控制、自动控制的特点。3. 通过物联网模型设计，理解灌溉的控制逻辑。播放视频活动背景：控制系统是具有设定目标和功能的管理系统，由控制主体、控制客体和控制媒介组成。 了解活动目的了解活动背景 帮助学生初步了解本课目标通过活动背景引导学生了解本课基本内容 讲授新课 新知讲解：一、案例分析一：日常生活中遍布各种各样的控制系统，它们为生活的智能化、便捷化提供了很大帮助比如卫生间里的感应水龙头、大厦里的感应自动门(图3-1-1)、楼道里的声控灯、酒店里的声控窗帘、稻田里的自动灌溉设备等。这些控制系统看起来功能各异，但似乎又有某种共性。二、思考想一想，查一查，完成表 3-1-1的填写。名称输入量 输出量传感器感应水龙头人手反射的红外信号水龙头通、断人体热释电红外传感器自动开关的窗户室外的雨水信号窗户开、关水滴传感器声控灯环境声音信号灯亮、灭声音传感器感应自动门人体反射的红外信号等门开、关 人体热释电红外传感器自动灌溉设备土壤湿度信号灌溉开启、关闭土壤湿度传感器智能空调温度自动设定室内温度信号空调制冷 / 制热启停温度传感器不难发现，上述控制系统都是自动控制。它们通过人体热释电红外传感器“看”见人通过声音传感器“听”见声音、通过土壤湿度传感器“感知”土壤湿度……这些控制系统都有若干个环节，这些环节按一定的规则组合流程。例如，声控灯先感知声音，然后判定检测到的音量是否满足条件，若满足则发送信号给电灯，由电灯来执行照明的功能。在这个声控灯系统中，其工作过程分为输入、计算、输出三个环节(图3-1-2)。任何控制系统都有输入与输出，输入与输出一一对应。小贴士：控制系统的共性控制系统具有诸多共性：一是目标导向，都围绕明确目标设计运行；二是反馈机制，通过输出与输入信息对比产生的偏差调整行为；三是动态特性，系统状态随时间及干扰变化，需动态调控；四是结构层次化，由传感器、控制器、执行器等构成。三、案例分析二壮壮家新买了一辆汽车，他发现车窗有两种控制方式。一种是他按着特定的手动按钮对应的车窗可以上升或下降，若中途松开按钮，上升或下降的动作即停止，这种控制方式称为手动控制;另一种是当他按下自动按钮，松开手后车窗会一直上升至最高或下降至最低，这种控制方式称为自动控制(图 3-1-3)。四、思考日常生活中，还有哪些手动控制和自动控制的例子 请与同学们讨论交流。手动控制：普通台灯需手动按开关决定亮灭；手动挡汽车靠驾驶员手动换挡；传统窗帘用手拉动开合 ... ...