第三單元第14課《物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫(xiě)》-教學(xué)設(shè)計(jì)　2023-2024學(xué)年浙教版（2023）初中信息技術(shù)七年級(jí)下冊(cè)

第三單元第14課《物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫(xiě)》-教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年浙教版（2023）初中信息技術(shù)七年級(jí)下冊(cè)主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：第三單元第14課《物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫(xiě)》

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：初中信息技術(shù)七年級(jí)

3.授課時(shí)間：2023年11月10日第2節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)分析學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)基本操作、信息獲取與處理、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)等內(nèi)容。他們掌握了基本的計(jì)算機(jī)操作技能，如文件管理、文本編輯等，以及網(wǎng)絡(luò)瀏覽和信息檢索的基本方法。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

七年級(jí)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程普遍表現(xiàn)出較高的興趣，尤其對(duì)編程和物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)領(lǐng)域。學(xué)生的信息處理能力和邏輯思維能力有所提升，但個(gè)體差異較大。部分學(xué)生具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，能夠迅速掌握新技能；而部分學(xué)生則可能在編程邏輯和理解上遇到困難。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序編寫(xiě)時(shí)，學(xué)生可能面臨以下困難和挑戰(zhàn)：一是編程語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則理解困難；二是程序邏輯的建立和調(diào)試；三是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的操作與編程接口不熟悉。針對(duì)這些困難，教師需通過(guò)案例教學(xué)、互動(dòng)討論和逐步引導(dǎo)等方法，幫助學(xué)生克服障礙，提高編程能力和創(chuàng)新思維。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有浙教版初中信息技術(shù)七年級(jí)下冊(cè)教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與物聯(lián)系統(tǒng)原型編程相關(guān)的圖片、圖表和視頻，用于解釋編程概念和展示實(shí)際應(yīng)用。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備編程板、物聯(lián)網(wǎng)傳感器等實(shí)驗(yàn)器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，安排實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生有足夠的空間進(jìn)行編程實(shí)踐。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，今天我們將進(jìn)一步探索如何編寫(xiě)物聯(lián)系統(tǒng)原型的程序。請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中程序編寫(xiě)的重要性是什么？（學(xué)生）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的程序負(fù)責(zé)控制和管理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集和處理。很好，那么今天我們就來(lái)一起學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的物聯(lián)系統(tǒng)程序。

2.知識(shí)回顧與引入

（教師）首先，我們來(lái)回顧一下編程的基本概念，比如變量、循環(huán)、條件語(yǔ)句等。這些是編寫(xiě)程序的基礎(chǔ)，同學(xué)們是否已經(jīng)掌握了？（學(xué)生）基本掌握了，老師。

（教師）很好。接下來(lái)，我會(huì)通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的案例來(lái)引入本節(jié)課的主題。比如，我們想要編寫(xiě)一個(gè)控制燈光的物聯(lián)網(wǎng)程序，當(dāng)傳感器檢測(cè)到光線不足時(shí)，燈光自動(dòng)點(diǎn)亮。這個(gè)案例中，我們需要使用哪些編程知識(shí)呢？（學(xué)生）需要使用到變量、循環(huán)和條件語(yǔ)句。

3.編程環(huán)境搭建

（教師）首先，我們需要搭建編程環(huán)境。請(qǐng)大家打開(kāi)計(jì)算機(jī)，安裝并配置好編程軟件。這里我推薦使用ArduinoIDE，因?yàn)樗僮骱?jiǎn)單，適合初學(xué)者。

（學(xué)生）明白了，老師。

4.編程案例教學(xué)

（教師）接下來(lái)，我將通過(guò)案例教學(xué)的方式，逐步指導(dǎo)大家編寫(xiě)程序。首先，我們需要定義一個(gè)變量來(lái)表示燈光的狀態(tài)，然后編寫(xiě)一個(gè)循環(huán)來(lái)不斷檢查傳感器的數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)滿足某個(gè)條件，我們就改變燈光的狀態(tài)。

（教師）現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們跟我一起編寫(xiě)這個(gè)程序。首先，我們需要導(dǎo)入必要的庫(kù)文件，然后定義變量，設(shè)置傳感器的引腳，最后編寫(xiě)循環(huán)和條件語(yǔ)句。

（學(xué)生）好的，老師，我明白了。

5.編程實(shí)踐與指導(dǎo)

（教師）同學(xué)們，現(xiàn)在請(qǐng)大家嘗試獨(dú)立完成這個(gè)程序。在編寫(xiě)過(guò)程中，如果遇到困難，可以隨時(shí)向我或小組內(nèi)的同學(xué)求助。

（學(xué)生）好的，老師，我試試看。

6.編程調(diào)試與優(yōu)化

（教師）編寫(xiě)完程序后，我們需要上傳代碼到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上，并進(jìn)行調(diào)試。如果在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，我們要學(xué)會(huì)分析錯(cuò)誤信息，找到問(wèn)題所在，并進(jìn)行修改。

（學(xué)生）明白了，老師。

7.互動(dòng)討論與分享

（教師）現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們分享一下自己的編程心得，以及遇到的問(wèn)題和解決方法。

（學(xué)生）我遇到了一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)我嘗試上傳代碼時(shí)，設(shè)備沒(méi)有響應(yīng)。我發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槲彝浽O(shè)置傳感器的引腳了。

（教師）很好，這是一個(gè)很常見(jiàn)的問(wèn)題。通過(guò)討論和分享，我們可以共同進(jìn)步。

8.總結(jié)與拓展

（教師）通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型的程序編寫(xiě)方法。請(qǐng)大家記住，編程是一個(gè)不斷實(shí)踐和改進(jìn)的過(guò)程。課后，大家可以嘗試編寫(xiě)其他的小程序，比如控制溫度的設(shè)備、監(jiān)測(cè)水位的系統(tǒng)等。

（學(xué)生）好的，老師，我會(huì)在家里繼續(xù)練習(xí)。

9.作業(yè)布置

（教師）今天的作業(yè)是：編寫(xiě)一個(gè)控制家庭燈光的程序，要求能夠通過(guò)手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制燈光的開(kāi)關(guān)。

（學(xué)生）明白了，老師，我會(huì)在家里完成這個(gè)作業(yè)。

10.課堂小結(jié)

（教師）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型的程序編寫(xiě)，希望大家能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中。下節(jié)課我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)更復(fù)雜的編程技巧，敬請(qǐng)期待。

（學(xué)生）好的，老師，我們一定努力學(xué)習(xí)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展史：介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程，從最初的自動(dòng)化控制系統(tǒng)到現(xiàn)代的智能家居、智能交通等應(yīng)用，讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)過(guò)程。

-常見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備介紹：介紹Arduino、RaspberryPi等常見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景和編程接口，幫助學(xué)生了解不同設(shè)備的使用方法。

-物聯(lián)網(wǎng)編程語(yǔ)言：介紹C/C++、Python、JavaScript等在物聯(lián)網(wǎng)編程中的應(yīng)用，讓學(xué)生了解不同編程語(yǔ)言的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。

-物聯(lián)網(wǎng)安全知識(shí)：介紹物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可能面臨的安全威脅和防護(hù)措施，如數(shù)據(jù)加密、訪問(wèn)控制等，提高學(xué)生的安全意識(shí)。

2.拓展建議：

-閱讀物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)書(shū)籍：推薦學(xué)生閱讀《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》、《物聯(lián)網(wǎng)安全》等書(shū)籍，加深對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的理解。

-參與物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)踐：鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新項(xiàng)目，如智能家居系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)等，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目。

-學(xué)習(xí)開(kāi)源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用如Node-RED、IoT.js等開(kāi)源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，了解平臺(tái)架構(gòu)和功能，提高編程能力。

-參加物聯(lián)網(wǎng)競(jìng)賽：鼓勵(lì)學(xué)生參加全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽、中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)競(jìng)賽，提升實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

-關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)動(dòng)態(tài)：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和就業(yè)前景。

-學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)倫理法規(guī)：讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的倫理法規(guī)，如個(gè)人信息保護(hù)、數(shù)據(jù)安全等，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感。

-探索物聯(lián)網(wǎng)與人工智能的結(jié)合：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等，為未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。

-學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的結(jié)合：介紹云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，如大數(shù)據(jù)處理、邊緣計(jì)算等，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

-學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)與5G技術(shù)的結(jié)合：探討5G技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，如低延遲通信、大連接量等，讓學(xué)生了解未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

在本節(jié)課中，同學(xué)們的表現(xiàn)整體良好。大部分學(xué)生能夠積極參與課堂討論，對(duì)于編程概念的引入和案例的解析，大家能夠快速理解并跟上教學(xué)進(jìn)度。課堂上，學(xué)生的提問(wèn)也非常積極，顯示出對(duì)知識(shí)的渴望和探索精神。然而，部分學(xué)生在編程實(shí)踐中遇到了困難，這表明他們?cè)诰幊袒A(chǔ)和邏輯思維上需要更多的練習(xí)和指導(dǎo)。

2.小組討論成果展示：

小組討論環(huán)節(jié)中，學(xué)生們能夠合作完成編程任務(wù)，并展示他們的成果。每組都設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的物聯(lián)系統(tǒng)程序，如燈光控制系統(tǒng)、溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。在展示過(guò)程中，學(xué)生們不僅展示了他們的程序，還分享了他們?cè)诰幊踢^(guò)程中的遇到的問(wèn)題和解決方法。這種互動(dòng)和合作的學(xué)習(xí)方式有助于提高學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3.隨堂測(cè)試：

為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，我進(jìn)行了隨堂測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容涵蓋了編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)語(yǔ)法、變量和循環(huán)的使用，以及簡(jiǎn)單的邏輯判斷。測(cè)試結(jié)果顯示，大部分學(xué)生能夠正確理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。然而，也有少數(shù)學(xué)生在邏輯判斷和程序調(diào)試方面表現(xiàn)不佳，這需要我們?cè)谡n后進(jìn)行針對(duì)性的輔導(dǎo)。

4.作業(yè)完成情況：

課后作業(yè)的完成情況反映了學(xué)生在家的學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)踐能力。從作業(yè)提交的情況來(lái)看，大部分學(xué)生能夠獨(dú)立完成作業(yè)，并且能夠?qū)⒄n堂所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中。但也有一些學(xué)生在作業(yè)中出現(xiàn)了錯(cuò)誤，如變量未初始化、代碼邏輯錯(cuò)誤等，這提示我們需要在課堂上加強(qiáng)對(duì)編程細(xì)節(jié)的講解。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

針對(duì)課堂表現(xiàn)，教師評(píng)價(jià)與反饋如下：

-對(duì)于表現(xiàn)積極的學(xué)生，教師應(yīng)給予肯定和鼓勵(lì)，以增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

-對(duì)于編程實(shí)踐中遇到困難的學(xué)生，教師應(yīng)提供個(gè)別輔導(dǎo)，幫助他們克服難關(guān)。

-對(duì)于小組討論成果展示，教師應(yīng)指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方，并提供具體的改進(jìn)建議。

-對(duì)于隨堂測(cè)試和作業(yè)完成情況，教師應(yīng)分析學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，并在下一節(jié)課中進(jìn)行針對(duì)性的講解和練習(xí)。

-教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂互動(dòng)，提出問(wèn)題和分享經(jīng)驗(yàn)，以促進(jìn)知識(shí)的深入理解和應(yīng)用。

-教師應(yīng)定期與學(xué)生交流，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困難，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和內(nèi)容。內(nèi)容邏輯關(guān)系①物聯(lián)系統(tǒng)原型的基本概念

-物聯(lián)網(wǎng)的定義

-物聯(lián)系統(tǒng)的組成部分

-物聯(lián)系統(tǒng)的作用和應(yīng)用

②程序編寫(xiě)基礎(chǔ)

-編程語(yǔ)言的基本語(yǔ)法

-變量、常量、數(shù)據(jù)類型

-控制語(yǔ)句：條件語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句

③物聯(lián)網(wǎng)編程技術(shù)

-物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備操作

-數(shù)據(jù)采