中小学教育资源及组卷应用平台 第2.3课《物联网的控制反馈》教学设计 课题 物联网的控制反馈 单元 第二单元 学科 信息技术 年级 四年级 核心素养目标 信息意识：能够了解物联网控制技术的类型及生活应用实例，涵盖感应灯、倒车雷达、智能家居远程控制等不同场景的应用形式。计算思维：能够分析消防自动喷淋系统中传感器、控制器、执行器的协作流程，通过算法设计理解物联网系统的数据处理与控制逻辑规律。数字化学习与创新：能够探索开源硬件和编程平台在搭建消防自动喷淋系统中的应用，创新物联网控制反馈的实践学习形式。信息社会责任：能够认识到物联网控制反馈在消防、智能管理等领域的价值，理解其对提升生活安全、管理效率和社会发展的影响。 教学重点 能够分析消防自动喷淋系统中传感器、控制器、执行器的协作流程，通过算法设计理解物联网系统的数据处理与控制逻辑规律。 教学难点 能够探索开源硬件和编程平台在搭建消防自动喷淋系统中的应用，创新物联网控制反馈的实践学习形式。 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2.1课 物联网的控制反馈学习目标1.通过分析生活中的应用实例，了解物联网的控制技术。2.通过查阅资料，认识物联网的执行器。3.通过搭建消防自动喷淋系统，了解物联网系统中感知、控制与反馈的过程。新知导入欢欢：博士爷爷，借助传感器监测到火灾后，如何自动打开喷淋装置呢 博士爷爷：这需要我们了解物联网的控制机制，让我们一起来探索吧!（观看视频） 观看视频明确学习目标，思考消防喷淋自动控制问题。 激发学习兴趣，让学生初步感知物联网控制机制。 讲授新课 新知讲解：一、物联网控制技术当物联网连接若干物体后，如何对这些物体进行控制管理，需要通过控制技术来实现。在这里，我们介绍常见的自动控制和远程控制。 1、自动控制自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用控制器让设备自动按照预定的程序运行。 自动控制在日常生活中应用比较广泛。例如:感应灯可以通过光线传感器和控制规则自动调节光线亮度;驾驶系统中，倒车雷达通过超声波传感器来监测车辆后方的障碍物，并即时反馈给驾驶员。 2、远程控制 远程控制是指人们使用计算机、手机等智能终端中的软件发送指令，通过物联手机红外遇控器谣控网对远程设备实现控制。这种控制方式允许用户随时随地管理物联网设备。例如:智能家居中的远程控制，可实现对家居设备的开关、定时、监控等操作。 欢欢：博士爷爷，哪些设备可以用来执行控制指令呢 博士爷爷：这就要说到执行器了，执行器就是控制系统中负责执行控制指令的“手与脚”。 二、物联网的执行器 在物联网系统中，传感器负责采集各种数据，控制器负责对各种数据进行分析处理并向执行器发送执行指令，执行器则负责执行具体的指令，如喷水、发出警报或闪烁灯光等。 常见的执行器有继电器、接触器、电动机、舵机等。根据物联网系统的实际应用需求，还可能用到其他的执行器，例如喷水需要水泵，补光需要补光灯，排风需要排风扇，等等。 开源硬件中常见的执行器如下表所示。 (观看表格) 1、项目实施 任务一:在消防自动喷淋系统中，要实现喷水灭火的功能，会使用到哪些执行器 熊猫博士：接下来，我们一起来设计搭建消防自动喷淋系统吧!（观看表格）三、设计搭建消防自动喷淋系统1、功能分析消防自动喷淋系统通过传感器实时监测环境数据，例如温度、烟雾和火焰等。当监测到异常数据时，系统自动对数据进行分析，判断火灾是否发生，如果火灾发生，则启动喷水装置。2、硬件搭建根据消防自动喷淋系统的功能选择合适的硬件，并按实验规则进行硬件搭建。（观看表格）3、程序编写在编写程序之前，我们需要先根据系统功能进行算法设计，明确问题解决步骤。比如消防自动喷淋系 ... ...
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