3.1.2 物联网中的传感与控制机制》 教学设计 2023—2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修2.docx

3.1.2物联网中的传感与控制机制》教学设计2023—2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修2

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

课程基本信息

1.课程名称：3.1.2物联网中的传感与控制机制

2.教学年级和班级：高中二年级信息技术班

3.授课时间：2023—2024学年第二学期，第4周星期二上午第3节

4.教学时数：45分钟

本节课将依据粤教版（2019）高中信息技术必修2教材，深入探讨物联网中的传感技术原理及其控制机制。通过实例分析，让学生了解传感器在物联网数据采集、处理和执行控制命令中的关键作用，并掌握基本控制逻辑编程。教学内容与实际应用紧密结合，强调学生在学习过程中的实践操作能力培养。

核心素养目标分析

本节课围绕物联网中的传感与控制机制，旨在培养学生的信息素养、技术素养和创新素养。通过学习传感器的原理与应用，学生将提高数据采集与处理的实践能力，加强对信息技术的理解与应用。同时，通过控制逻辑编程的实践，学生将发展逻辑思维与问题解决能力，激发创新意识，学会运用信息技术手段解决实际问题。此外，课程强调团队合作，提升学生的沟通协作能力和责任感，以适应未来社会发展的需求。

学习者分析

1.学生已经掌握了信息技术基础知识，了解计算机网络的基本概念，具备一定的编程基础，如简单的逻辑判断和循环结构。此外，学生对物联网概念已有初步认识，了解其在生活中的应用。

2.学生对新鲜事物充满好奇心，对物联网技术和编程有一定的学习兴趣。他们具备一定的动手操作能力，但个体差异较大。在学习风格上，部分学生偏重理论学习，而另一部分学生则更喜欢实践操作。

3.学生可能遇到的困难和挑战：对传感器工作原理的理解可能存在困难；在实际编程过程中，可能会遇到控制逻辑设计不合理、调试困难等问题；此外，团队协作中可能会出现沟通不畅、任务分配不均等问题。教学中需关注这些方面，为学生提供针对性的指导和支持。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都提前准备好粤教版（2019）高中信息技术必修2教材，以便课堂学习及课后复习。

2.辅助材料：准备与物联网传感与控制机制相关的图片、图表、视频等资料，帮助学生形象理解传感器原理及编程控制过程。

3.实验器材：准备传感器模块、控制板、连接线等相关实验器材，并确保器材完整、性能稳定，保证实验操作的安全性。

4.教室布置：将教室划分为理论学习区与实验操作区，便于学生分组讨论和实验操作。同时，提前检查多媒体设备，确保教学过程中能顺畅展示辅助材料。

教学过程

1.导入新课

同学们，上节课我们学习了物联网的基本概念和应用。今天我们将深入探讨物联网中的传感与控制机制。首先，请同学们打开教材第3章第1节，我们来回顾一下传感器在物联网中的作用。

2.复习提问

请问同学们，什么是传感器？它在物联网中有什么作用？（学生回答）

很好，传感器是物联网数据采集的重要设备，它可以将现实世界中的各种物理量转换成电信号。接下来，我们将学习传感器的工作原理和分类。

3.新课内容

（1）传感器工作原理

请同学们看教材第3.1.2节，思考传感器是如何实现物理量到电信号的转换的？（学生阅读教材）

是的，传感器通过敏感元件将物理量转换为电信号，再通过信号处理电路将模拟信号转换为数字信号，供控制系统使用。

（2）传感器分类

很好，传感器主要分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。其中，物理传感器应用最广泛，包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。

（3）控制机制

在物联网中，控制机制是如何实现的呢？请同学们阅读教材第3.1.3节，了解控制机制的基本原理。

控制机制主要通过编程实现，我们可以使用如C、Python等编程语言编写控制逻辑。当传感器采集到数据后，控制系统会根据预设的逻辑进行处理，并发出相应的控制命令。

4.实践操作

现在，我们将进行实践操作，验证传感器的工作原理和控制机制。

（1）分组讨论

请同学们分组讨论，每组选择一个传感器，分析其工作原理和可能的应用场景。

（2）编程实践

（3）实验操作

在实验操作过程中，同学们需要注意安全，按照操作规程进行。遇到问题时，可以互相讨论，也可以请教老师。

5.总结与拓展

（1）传感器在物联网中起到了什么作用？

（2）编程控制过程中，如何设计合理的逻辑判断？

（3）在物联网项目中，如何选择合适的传感器和控制策略？

课后，请同学们完成教材第3.1节的课后练习，巩固所学知识。同时，有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解传感器和编程控制的其他应用。

6.课后反思

本节课通过理论学习和实践操作，使同学们对物联网中的传感与控制机制有了更深入的了解。在教学过程中，要注意关注学生的学习反馈，针对不同学生的特点和需求，提供有针对性的指导。在今后的教学中，要继续优化教学设计