小學六年級《信息技術》17《家居安防》教學設計

1、第 17 課 家居安防一、教材分析教材以住房平面圖為基礎，讓學生討論不同區(qū)域可能存在的安全隱患，明確這些安全隱患的特征及類型。通過模擬布防，讓學生了解常見的智能安防探測設備及其工作特點，認識家居安防的實施條件、依賴設備等，進而了解家居智能安防系統(tǒng)及其工作流程。最后結合實驗器材，基于真實問題進行安防方案的初步設計，讓學生根據(jù)自己的方案去搭建、體驗、改進，進而獲得成功，從而使每個學生都能得到適合自身的、最大限度地發(fā)展。二、學情分析學生對于住宅區(qū)域中的安全隱患和常見的智能安防探測設備有一定的認知和了解，但對許多的智能安防只是停留在“聽說”的層面，沒有體驗過，對于它們的核心技術、實現(xiàn)原理并不清楚。通過

2、前面的學習，學生具有一定的物聯(lián)網(wǎng)實驗傳感器及相應的聯(lián)動設備的設計、組裝基礎。三、教學目標與要求1. 基于家居環(huán)境不同區(qū)域，知道對應的安全隱患類型和探測設備。2. 通過模擬防護體驗，嘗試建立安防系統(tǒng)模型，了解其工作流程。3. 通過簡易防護方案的設計，嘗試利用學科的思維方式去解決問題和設計方案。4. 通過實驗模型的搭建與運行，提高團隊合作意識，培養(yǎng)學生動手能力。四、教學重點與難點1. 重點 ：家居安防系統(tǒng)及工作流程。2. 難點 ：家居安防系統(tǒng)的安防策略。五、教學方法與手段在本課教學中主要采用講授討論、情景模擬、體驗發(fā)現(xiàn)、實驗設計、小組協(xié)作等。六、課時安排安排 1 課時。七、教學準備PPT演示文稿、

3、各種家居防護設備、配套實驗器材。八、教學過程（一）情境引入導入： 2018 年 3 月 20 日，某市一居民樓發(fā)生一起燃氣安全事故，事發(fā)單元的樓頂被炸穿（課件播放燃氣泄漏爆炸現(xiàn)場照片）。交流：像這種由于燃氣泄漏引發(fā)的家園安全事故在全社會是偶然發(fā)生的嗎？明確：像這種由于燃氣泄漏引發(fā)的家園安全事故在生活中并非少見（出示百度搜索截圖），因此我們對家園居住的安全要警鐘長鳴。思考：除了燃氣泄漏，還存在哪些主要的安全隱患呢？【設計意圖】通過燃氣泄漏這個接近學生生活實際的安全事故，引發(fā)學生對家居安全的思考，帶著問題進入課堂。（二）家居守護安全隱患探測器活動 1 ：安全隱患分析。任務：了解家居環(huán)境中常見的安全

4、隱患類型及主要分布區(qū)域。課件出示：（ 1 ）臥室進水、房屋著火、家中被盜等事故。2）家居平面圖。圖1家居平面圖交流：根據(jù)生活經(jīng)驗說說家居環(huán)境中除了燃氣泄漏， 還有哪些安全隱患的存在，這些安全隱患最容易發(fā)生在家里哪個區(qū)域。教師根據(jù)學生交流情況小結，完成表1。表1安全隱患主要特征所在位置解決手段燃氣泄漏氣味廚房漏水濕度、水位衛(wèi)生問火災煙霧、溫度廚房、臥室、客廳外部入侵人進入、物移動門窗、陽臺【設計意圖】根據(jù)學生的生活經(jīng)驗并結合現(xiàn)實生活中發(fā)生的各種家居安全事故， 使學生了解家居環(huán)境中容易存在安全隱患的位置及特征類型，明確需要解決的關鍵問題。活動2：安全隱患防范。任務：了解不同安全隱患對應的探測器。思

5、考：對于這些安全隱患可以采取哪些防護措施來解決呢？提問：假如要防止外部人員的入侵，我們可以采取怎樣的防護措施？學生：防盜窗、智能攝像頭、人體紅外探測器、門窗磁感應器交流分析：（ 1 ）人體紅外探測器、攝像頭在解決外部人員的入侵這個安全隱患時，與傳統(tǒng)措施相比有什么優(yōu)勢？（實時、快速地采集到入侵信息）（ 2）由此你認為其他的安全隱患可以采取什么措施解決？（各種探測器：燃氣泄漏探測器、水浸探測器、煙霧探測器）明確：要杜絕安全隱患其實就需要能實時、快速地采集到安全隱患的信息。各種探測器具有這樣的信息采集功能是因為它們內(nèi)部都有相應的傳感器?！驹O計意圖】通過對各種探測器與傳統(tǒng)防護措施的對比，凸顯其優(yōu)勢，了

6、解智能安防的實現(xiàn)基礎，借助物聯(lián)傳感技術實現(xiàn)實時、快速地采集到安全隱患的信息，了解傳感器在家居安防中的價值。（三）智能安防報警聯(lián)動活動1 ：智能報警。任務：了解智能處理中心的信息管控功能。思考： 當各種探測器依靠相應的傳感器采集到安全隱患信息后，又是如何保 障家園居住安全的呢?學生體驗：門窗磁感應器、煙霧探測器、燃氣泄漏探測器的工作報警交流分析：1 .煙霧探測器探測到煙霧但沒有發(fā)出警報，為什么？2 .誰在判別采集到的隱患信息是否滿足報警條件？小結：智能處理中心能夠把探測器采集到的安全隱患信息與它里面預設的數(shù)據(jù)進行對比、分析，如果滿足報警條件，就會傳遞信息給報警控制器進行報警。【設計意圖】通過報警

7、控制設備的工作與否，了解智能安防中信息數(shù)據(jù)的分 析與管理，初步滲透簡單智能安防的工作流程?；顒?:聯(lián)動組網(wǎng)。任務：了解家居智能安防系統(tǒng)及其工作流程。提問：警報聲起什么作用？（提醒在家的人采取相應防護措施）思考：如果家里沒人怎么辦？模擬體驗：1 .模擬燃氣泄漏防護。交流：燃氣泄漏時防護的首要任務是什么？（關閉燃氣、通風排氣）圖2燃氣報警器學生體驗：燃氣泄漏防護設備工作情況講解：在家里沒人的情況下，燃氣泄漏時智能處理中心不僅會讓報警控制器進行報警，還會傳遞信息給排風扇、機械手（電磁閥）等控制設備進行聯(lián)動防護, 實現(xiàn)家居智能安防明確：要實現(xiàn)家居安防，除了探測器，聯(lián)動控制設備也是必需的。2 .模擬入侵

8、防護。（小米人體探測器、多功能網(wǎng)關、攝像頭、手機）學生體驗：外部人員入侵時防護設備工作情況交流：哪些設備聯(lián)動工作起來了？聯(lián)動設備間的信息依靠什么傳遞?燃氣泄漏探測器報警聯(lián)動防護時，信息依靠什么傳遞?明確：實現(xiàn)家居的智能防護時，信息傳遞的通信網(wǎng)絡也是非常關鍵的， 如果網(wǎng)絡不暢就會導致智能防護失效。總結：所以要使我們的家園居住更安全， 除了各種探測器外，還需要通信網(wǎng) 絡、報警控制器、控制設備和智能處理中心聯(lián)動工作，這就形成了一個以多種傳 感器為基礎的立體家園智能安防系統(tǒng)。 在這個系統(tǒng)中，多種探測器利用網(wǎng)絡連接 起來組成了一個探測網(wǎng)絡，使防護更加有效，并減少防護漏洞的出現(xiàn)課件出示：/*皿做EAtJT

9、Hl 1I 上 /pt 人。理 FEB '1i5MB卸二口），at-1上五¥修赤圖3智能安防工作示意圖交流：根據(jù)這張圖說說家居智能安防系統(tǒng)是如何工作的。【設計意圖】通過對燃氣泄漏防護和入侵防護的體驗，用“首要防護任務”的方式讓學生思考家居安防系統(tǒng)中因安全隱患類型及使用環(huán)境等的差異會涉及不同的防護策略，包括不同的聯(lián)動控制設備及通信網(wǎng)絡，從而了解家園智能安防系統(tǒng)及其完整的工作流程。（四）動手制作簡易安防設計與搭建任務：設計區(qū)域簡易防護方案并搭建實驗模型。提問： 家居智能安防系統(tǒng)中帶有傳感器的探測器是基礎，它對家居安防有什么影響呢？交流分析：（ 1 ）紅外傳感器有哪些缺陷？（ 2）攝像頭是不是能布防在任何地方？明確： 紅外傳感器有探測角度與距離的缺陷，攝像頭容易存在隱私外泄的安全風險， 不是什么地方都能布防的。所以要使探測器能夠更好地防護，我們還需要對這些探測器進行合理的選擇和布防。方案設計：根據(jù)今天的學習，結合實驗器材配置的傳感器類型，設計并完成具有報警功能的安全隱患點簡易防護方案。實驗器材：紅外傳感器、稱重傳感器、溫度傳感器、LED燈、蜂鳴器交流匯報：布防區(qū)域、解決隱患、主要器材、方案特點。學生搭建模型、展示。評價：防護特點、改進