人教版2024新版八年級全一冊信息技術(shù)第20課 反饋控制有算法 教學設(shè)計

第第頁人教版(2024新版）\o"八年級全一冊"八年級全一冊信息技術(shù)第四單元簡易物聯(lián)系統(tǒng)實踐第20課反饋控制有算法教學設(shè)計一、學情分析學生在之前的學習中已經(jīng)對物聯(lián)系統(tǒng)有了初步的認識，了解了傳感器和執(zhí)行器的基本概念和作用。但對于如何根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計算法來實現(xiàn)反饋控制以及對系統(tǒng)進行整合和功能擴展可能還存在一定的困難。學生具備一定的編程基礎(chǔ)和邏輯思維能力，能夠在教師的引導下進行實踐操作和探索。二、教材分析本單元以簡易物聯(lián)系統(tǒng)實踐為主題，通過實際案例讓學生了解物聯(lián)系統(tǒng)的組成和工作原理。第二十課重點介紹數(shù)據(jù)反饋控制有算法，讓學生學會根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)設(shè)計算法來控制執(zhí)行器，從而實現(xiàn)對物聯(lián)系統(tǒng)的智能化控制。教材內(nèi)容緊密聯(lián)系實際生活，具有較強的實踐性和趣味性。三、核心素養(yǎng)教育目標1.信息意識：學生能夠認識到數(shù)據(jù)在物聯(lián)系統(tǒng)中的重要性，學會根據(jù)數(shù)據(jù)進行分析和決策。2.計算思維：通過設(shè)計算法和編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)反饋控制，培養(yǎng)學生的邏輯思維和問題解決能力。3.數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生能夠運用數(shù)字化工具和資源進行學習和實踐，探索物聯(lián)系統(tǒng)的功能擴展。4.信息社會責任：了解物聯(lián)系統(tǒng)在實際生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學生的信息安全意識和正確使用信息技術(shù)的責任感。四、教學重難點1.教學重點：?根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計算法。?控制執(zhí)行器實現(xiàn)反饋控制。?對物聯(lián)系統(tǒng)進行整合和功能擴展。2.教學難點：?設(shè)計高效的算法來實現(xiàn)復雜的反饋控制。?解決系統(tǒng)整合和功能擴展過程中出現(xiàn)的問題。五、教學準備1.教學課件。2.物聯(lián)系統(tǒng)實驗設(shè)備，包括傳感器、執(zhí)行器、控制器等。3.編程軟件。六、教法學法1.教法：講授法、演示法、任務(wù)驅(qū)動法。2.學法：自主探究法、小組合作法。七、教學過程1.導入（5分鐘）?教師活動：展示一些物聯(lián)系統(tǒng)的實際應(yīng)用案例，如智能家居、智能交通等，引導學生思考物聯(lián)系統(tǒng)是如何實現(xiàn)智能化控制的。?學生活動：觀看案例，積極思考并回答問題。?設(shè)計意圖：激發(fā)學生的學習興趣，引出本節(jié)課的主題。2.新課講授（20分鐘）?（1）根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計算法（10分鐘）?教師活動：講解根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計算法的基本方法和步驟，以一個簡單的溫度控制系統(tǒng)為例，演示如何根據(jù)傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)設(shè)計算法來控制執(zhí)行器（如風扇或加熱器）。?學生活動：認真聽講，理解算法設(shè)計的過程。?設(shè)計意圖：讓學生掌握根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計算法的基本思路。?（2）控制執(zhí)行器（5分鐘）?教師活動：介紹不同類型的執(zhí)行器及其控制方法，演示如何通過編程實現(xiàn)對執(zhí)行器的控制。?學生活動：觀察教師的演示，了解執(zhí)行器的控制方式。?設(shè)計意圖：讓學生學會控制執(zhí)行器，實現(xiàn)反饋控制。?（3）對系統(tǒng)進行整合（5分鐘）?教師活動：講解如何將傳感器、執(zhí)行器和控制器進行整合，形成一個完整的物聯(lián)系統(tǒng)。?學生活動：認真聽講，理解系統(tǒng)整合的方法。?設(shè)計意圖：讓學生了解物聯(lián)系統(tǒng)的組成和工作原理，學會對系統(tǒng)進行整合。3.實踐操作（15分鐘）?教師活動：布置實踐任務(wù)，讓學生根據(jù)給定的場景（如智能澆花系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等），設(shè)計算法并控制執(zhí)行器，對物聯(lián)系統(tǒng)進行整合。教師巡視指導，及時解決學生在實踐過程中遇到的問題。?學生活動：以小組為單位進行實踐操作，完成任務(wù)。?設(shè)計意圖：通過實踐操作，讓學生鞏固所學知識，提高實際動手能力。4.展示與評價（5分鐘）?教師活動：選擇幾個小組進行作品展示，引導學生進行評價和交流。教師對學生的作品進行點評，肯定優(yōu)點，指出不足，并提出改進建議。?學生活動：展示小組作品，認真聽取其他小組的評價和教師的點評。?設(shè)計意圖：通過展示與評價，讓學生互相學習，提高作品質(zhì)量。5.拓展與延伸（5分鐘）?教師活動：引導學生思考如何對物聯(lián)系統(tǒng)進行功能擴展，如增加傳感器、執(zhí)行器或改進算法等。鼓勵學生課后進行探索和實踐。?學生活動：積極思考，提出自己的想法和建議。?設(shè)計意圖：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和探索精神，為學生的課后學習提供方向。八、教學總結(jié)本節(jié)課通過實際案例引入，讓學生了解了物聯(lián)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)反饋控制的重要性。通過講解根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計算法、控制執(zhí)行器和對系統(tǒng)進行整合的方法，讓學生掌握了物聯(lián)系統(tǒng)的基本工作原理和實踐操作