第15课 智能物联系统的调试与完善 教学设计+学习单+练习 2025-2026学年八年级下册信息技术浙教版

中小学教育资源及组卷应用平台 教学设计 课程基本信息 学科 初中信息科技 年级 八年级 学期 春季 课题 第15课 智能物联系统的调试与完善 教科书 书 名：义务教育教科书 初中信息科技 -出卷网-：浙江教育-出卷网- 出版日期：2023年12月 教学内容与学习对象分析 教学内容： 本课是八年级下册第三单元第5课，也是智能物联系统“智能校园数字气象站”项目的收官之课，旨在对物联系统进行全面的测试，不断完善，为系统正式运行做好准备。本课与第8课《人工智能中的算法》、第12课《智能物联系统的设计》、第13课《智能物联系统的硬件搭建》、第14课《智能物联系统的软件设计》紧密关联，本课内容中的“系统调试”和“系统完善”，是在物联系统原型的硬件搭建和软件设计完成的基础上进行的，通过调试与完善，确保系统能够按照预期运行并满足用户需求。而“人工智能应用”，是让学生了解可以利用人工智能的算法知识对数据进行分析处理，实现智能化、自动化的控制和管理，达到一定的预测效果，也为系统的二次开发提供了思路。 学习对象： 本课的学习对象是八年级学生，他们对身边的信息有较高的敏感度，具备一定的创新意识，有较强的动手能力，同时具备与他人合作学习的能力。学生已经对物联系统原型的硬件搭建和软件调试有一定的实践经验，初步认识到系统调试对物联系统运行的重要性，知道人工智能的预测算法可以实现气象数据的预报。然而，学生对于系统运行是否达到预定的功能、如何进行系统完善，还缺少整体性的认识与实践。因此，本课提供充足的、适宜的学习支持材料，通过教师引导，学生分组体验探究，促进了学生对系统运行时存在问题的发现与解决，掌握调试的方法，提升学生对系统功能优化的认知。 教学目标分析（含核心素养导向） 1.在物联系统调试过程中，归纳解决问题的途径与措施，掌握调试的方法，能改进并完善物联系统。 2.进一步感受人工智能技术给社会发展带来的影响。 教学重点：通过调试物联系统，发现问题并完善物联系统。 教学难点：完善物联系统。 教学过程 一、回顾项目，明确主题 回顾“智能校园数字气象站”物联系统原型的设计、搭建和程序编写，展示学生在设计实现过程中，记录的问题和解决方法。 当系统出现上述问题时，同学们都从硬件和软件方面进行问题的分析。其实在每一次系统运行时，都需要我们去确认硬件设备和软件环境的正常运行。 在系统正式投入使用前，为确保系统的正常运行，需要对系统进行全面调试，以确保系统达到预定的性能指标。作为智能物联系统设计的关键步骤，系统调试一般从硬件调试和软件调试两方面去实施。 二、实验活动，问题链建构体系 问题1：实验板无法获取风速传感器的数据。 问题2：温湿度传感器采集的温度数据有异常。 问题3：实验板中的温度数据正常显示，物联平台中温度数值却无法显示。 （1）以问题1为例，总结硬件调试的步骤：检查电源和电缆、确认硬件连接，调试硬件性能。 （2）以问题2为例，引导学生将传感器检测的数据与专业仪器检测的数据进行对比校准。【任务一】调试并记录“智能校园数字气象站”系统中各个气象要素的监测数据值和专用仪器检测数据值，比一比两者是否一样？如果数值不一样，请分析并给出解决方法。 从学生的系统调试记录表中，引导学生观察系统运行的表象，掌握解决问题的策略和方法。如风向偏差大，需要检查风向仪的位置摆放，注意风向传感器在安装时的朝向是必须朝正北；温度数据有明显差距，找到数据规律，在代码中修改或更换外置的温湿度传感器，减少实验板发热对数据的影响。 （3）以问题3为例，引导学生对物联系统进行软硬件联调，在排除了硬件和软件的问题，后，检查是否是网络连接到物联平台出现问题，或者物联平台配置有误，从而解决问题。 ... ...