探究物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征-說(shuō)課稿

2022年安徽省高中信息技術(shù)學(xué)科實(shí)驗(yàn)說(shuō)課稿說(shuō)課題目：《探究：物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征》教師姓名：王玉峰學(xué)校名稱(chēng)：合肥一六八中學(xué)開(kāi)篇：各位專(zhuān)家領(lǐng)導(dǎo)大家好！今天我實(shí)驗(yàn)說(shuō)課的內(nèi)容是《探究物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征》，下面我將從以下八個(gè)方面來(lái)展開(kāi)我的說(shuō)課。實(shí)驗(yàn)選題背景項(xiàng)目情境：智能教室·我來(lái)聯(lián)。如何讓我們的教室更加智能化？教材：廣東教育出版社必修2《信息系統(tǒng)與社會(huì)》第3章“信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組建”的3.1信息系統(tǒng)與外部世界的連接方式里面物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)模塊。實(shí)驗(yàn)器材整套器材包括智能掌控版單片機(jī)（板載部分傳感器），外加溫濕度傳感器以及氣體監(jiān)測(cè)傳感器等等，部分Mind+源代碼，登錄好的物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)，教師演示實(shí)驗(yàn)步驟和效果微課，手機(jī)，部分?jǐn)?shù)據(jù)鏈接線，電腦。輸入設(shè)備：溫度傳感器、濕度傳感器、氣體檢測(cè)傳感器、光線傳感器、麥克風(fēng)、物理按鍵*2(A/B)、觸摸按鍵*6；輸出設(shè)備：無(wú)源蜂鳴器、RGB燈*3、1.3英寸OLED屏（支持中英文字符顯示）。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)：學(xué)生通過(guò)傳感器接收的外部數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，理解物聯(lián)網(wǎng)全面感知的特性；學(xué)生通過(guò)增加MQTTR熱點(diǎn)模塊，調(diào)整參數(shù)后觀看數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)象來(lái)理解物聯(lián)網(wǎng)可靠傳遞的特性；學(xué)生觀察設(shè)備端接收了不同數(shù)據(jù)后的操作以及Mind+程序控制來(lái)理解物聯(lián)網(wǎng)智能處理的特性。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路本節(jié)實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)思路就是由于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征在教材中介紹的比較抽象，學(xué)生雖然對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的某一特性有一定了解，但受限于硬件條件限制，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)整體技術(shù)特征難于系統(tǒng)理解，所以通過(guò)三個(gè)環(huán)環(huán)相扣的實(shí)驗(yàn)讓設(shè)備通過(guò)傳感器感知外部數(shù)據(jù)，通過(guò)增加物聯(lián)網(wǎng)控制平臺(tái)，觀看數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，最后通過(guò)程序控制將接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化處理。讓學(xué)生通過(guò)其中不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象去理解加深物聯(lián)網(wǎng)的不同技術(shù)特征。實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)驗(yàn)探究中，利用無(wú)線連接的方式將傳感器獲取的數(shù)據(jù)傳輸至設(shè)備內(nèi)存中，通過(guò)MQTT平臺(tái)處理數(shù)據(jù)，在Mind+中設(shè)置程序控制設(shè)備操作輸出結(jié)果。結(jié)果顯示在物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)頁(yè)面上。原理圖實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程主要內(nèi)容就是在“智能校園·我來(lái)聯(lián)”的項(xiàng)目情境下，對(duì)原有設(shè)備添加功能、產(chǎn)生現(xiàn)象，學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)能夠在設(shè)備端、PC端、移動(dòng)端實(shí)時(shí)交互的直觀感受，理解物聯(lián)網(wǎng)全面感知、可靠傳遞、智能處理的三大技術(shù)特征。[實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備]將教師演示視頻及部分Mind+源代碼和物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)數(shù)據(jù)打包發(fā)送至學(xué)生計(jì)算機(jī)中，每組提供一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生通過(guò)回顧前面知識(shí)及觀看微課快速組裝調(diào)試好設(shè)備，同步登錄物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)上設(shè)置接收的參數(shù)值；同時(shí)修改Mind+的聯(lián)網(wǎng)口令和MQTT參數(shù)，實(shí)時(shí)在物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)頁(yè)面以及移動(dòng)端來(lái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)交互過(guò)程。（具體讓學(xué)生參考步驟和效果演示視頻）[頭腦風(fēng)暴]如何將我們的教室更加智能化？[學(xué)生小結(jié)]學(xué)生講解如何做，以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)步驟一：增加不同傳感器，采集外部環(huán)境數(shù)據(jù)。學(xué)生找到智能掌控版，下載好程序，觀察設(shè)備端的顯示，隨后再增加溫濕度傳感器、氣體檢測(cè)傳感器，同步修改Mind+程序，使之正確顯示，記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)步驟二：增加MQTT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，將數(shù)據(jù)傳遞至物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)和移動(dòng)端。學(xué)生打開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)頁(yè)面，同時(shí)在Mind+程序里增加MQTT功能模塊，設(shè)置配對(duì)好物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)參數(shù)，使PC端和移動(dòng)端能夠正確接收數(shù)據(jù)，描述現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟三：修改程序，設(shè)備能通過(guò)不同數(shù)據(jù)智能處理不同結(jié)果學(xué)生打開(kāi)Mind+程序，增加控制功能，上傳至設(shè)備端，使之根據(jù)接受外部環(huán)境數(shù)據(jù)的不同去智能處理，或是報(bào)警或是自動(dòng)開(kāi)門(mén)窗等現(xiàn)象，記錄操作。[現(xiàn)象記錄](méi)學(xué)生將觀看的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互的現(xiàn)象及時(shí)記錄下來(lái)。[形成結(jié)論]根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)歸納物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征有：全面感知、可靠傳遞、智能處理。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)方法的創(chuàng)新：本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的在設(shè)備端、PC端、移動(dòng)端的實(shí)時(shí)交互，以數(shù)據(jù)交互為抓手，使物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征實(shí)體化，有效理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征。相對(duì)于其他教師采用的網(wǎng)絡(luò)搜索，看書(shū)理解的技術(shù)特征更容易促進(jìn)學(xué)生信息意識(shí)和數(shù)字化學(xué)習(xí)創(chuàng)新的核心素養(yǎng)的達(dá)成。器材的創(chuàng)新：本次實(shí)驗(yàn)課采用的是智能掌控版結(jié)合Mind+程序控制設(shè)備操作，有效的結(jié)合創(chuàng)客教育，通過(guò)程序控制智能化設(shè)備使得學(xué)生很清晰看到設(shè)備操作的狀態(tài)，更能激發(fā)學(xué)生對(duì)新技術(shù)新材料的開(kāi)發(fā)意識(shí)，同時(shí)更能關(guān)注到技術(shù)變革的兩面性，對(duì)學(xué)生計(jì)算思維和信息社會(huì)責(zé)任感核心素養(yǎng)的落地也起到促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路巧妙。本實(shí)驗(yàn)將物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征這一抽象概念，轉(zhuǎn)化為宏觀可見(jiàn)的現(xiàn)象，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)自教材，但高于教材，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容承上啟下，有效的貫徹進(jìn)行了大單元項(xiàng)目式教學(xué)模式。二、實(shí)驗(yàn)器材新穎：本實(shí)驗(yàn)使用智能掌控板來(lái)實(shí)現(xiàn)，該硬件對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)比較新奇，且操作并不復(fù)