第三单元 第14课 远程控制更便捷 课件+教案 义务教育版（2024）信息科技八年级全一册

中小学教育资源及组卷应用平台 第14课 远程控制更便捷 教学设计 课题 远程控制更便捷 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 八年级 单元主题 【学情分析】物联系统包括感知层、网络层和应用层，本单元聚焦应用层的功能实现，遵循物联网“大场景、小应用”的特点，以实践探究的方式，引导学生利用所学知识解决真实的间题。本单元围绕物联门锁的功能，通过认识身边的物联系统，了解物联系统中的反馈与控制，利用物联实验设备模拟实现物联门锁功能，在实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据，探索物联系统的功能，体验物联网、大数据及人工智能的关系，进一步理解万物互联为人们生活带来的便捷和影响。【内容结构】 学习目标 1. 信息意识：通过体验物联网的数据交互方式，了解万物互联和智能感知对信息社会发展的作用，感受物联网给人们的学习、生活和工作方式带来的改变。2. 计算思维：在实践应用中，熟悉数字平台中技术工具、软件系统的功能与应用，知道数字设备获取数据的方法，理解网络中数据编码、传输和呈现的原理。3. 数字化学习与创新：在学习过程中，了解物联网“大场景”“小应用”的特点，选择恰当的数字设备和数字平台支持学习。4. 信息社会责任：在物联网应用中，了解网络空间中物品标识和虚拟身份的意义，知道数据安全防护的常用方法和策略，保护个人隐私，尊重他人隐私。 重点 物联网中的控制，远程控制功能实践探索。 难点 物联平台与设备的关联配置。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 激趣导入 【角色代入】同学们，今天我们先来做一个‘不在场证明’的小调查。请问，现在坐在教室里的你，有没有可能，在不离开座位的情况下，瞬间完成以下任何一件事？【问题探究】没错！手机就是我们的‘遥控神器’。但请大家深入思考一个核心问题：我的手指只是在手机屏幕上轻轻一点，这个‘点击’的动作，是经过了怎样的‘奇幻漂流’，最终变成了千里之外一个物理设备的动作的？【建构】今天，我们就要像侦探一样，深入物联网系统的内部，去破解这个‘远程控制’的谜案。我们将认识它的原理、分析它的流程，并亲自模拟实现一次‘隔空开锁’的神奇操作！ 注意、思考、讨论 吸引学生的注意力，启发学生思考。 学习活动 【学习活动】一、物联系统中的控制【学习探究】物联系统中的反馈与控制密不可分，控制是基于反馈的数据调整设备或者系统的工作状态。以火车站的验票系统为例，当乘客在闸机上刷身份证并注视摄像头时，系统采集乘客的身份数据，通过网络传输到验票服务器；验票服务器进行分析后，作出是否允许乘客通过闸机的决策，反馈给闸机系统；闸机系统根据反馈数据判断是否打开闸机。在物联系统中，控制通常分为人工控制和自动控制。人工控制是由人直接或间接利用计算机、智能终端等联网设备发送指令，实现对远程设备的控制。自动控制是指物联系统对采集到的数据进行分析和处理，根据设定的控制规则将决策反馈给设备，无须人直接干预就能控制设备的运转。【思考-讨论】你还见过哪些远程控制的案例？它们是如何实现控制的？【学习活动】二、分析远程控制开锁功能【合作探究】1. 远程控制开锁属于人工控制？还是自动控制？2. 系统是如何工作的？使用手动控制实现对门锁的控制，实现过程如下：分析远程控制开锁功能，完成方案设计。【例】【学习活动】三、实践探究【模拟实现远程控制开锁功能】【实现效果】远程按下门锁开关键后，舵机转动，门锁打开。【分解模块，设计算法】【搭建实验环境，模拟实现功能】1. 将控制信息发布至MQTT服务器（1）连接无线网络。（2）当主控板 A 获取到按键被按下的数据时，向 MQTT 服务器的主题“Door/Lock”发送消息“open”，主要代码如图所示。2. 利用订阅控制舵机（1）连接 ... ...