4.2 远程浇水精准养护——— 物联网远程控制 教学设计 一、学习内容 分析自动浇水系统的不足，使用物联网远程控制技术，为绿植添加远程浇水功能。 二、学习基础 通过项目1的学习：利用物联网实验设备开展实验，实现自动浇水功能，已经了解自动控制的工作过程，探究了自动控制原理，认识了物联网自动控制技术及其应用。 三、问题梳理 1．素养问题 为什么能够实现用户端对被控端进行远程控制？ 物联网的“控”是怎样实现的？ 物联网中远程控制的工作过程是怎样的？ 物联网远程控制时，数据是怎样传输的？ 2．项目问题 远程控制为什么需要网络环境的支持？ 用户端浇水指令（开启水泵）是怎么传递到水泵的？ 四、学习目标与重难点 1．学习目标 （1）项目目标 为绿植添加远程浇水功能，开展实验测试，实现远程控制便捷浇水。 （2）素养目标 了解物联网远程控制技术及其应用；搭建物联网远程控制系统，理解物联网远程控制流程和原理。 2．学习重点和难点 （1）学习重点 搭建物联网远程控制系统，理解物联网远程控制流程和原理。 （2）学习难点 理解物联网远程控制流程和原理。 五、学习策略 采用项目学习，学生分析远程控制浇水工作流程后搭建远程浇水实验环境；设计用户端和被控端功能算法、完善用户端程序和被控端程序，紧接着刷入程序测试远程浇水功能；在项目总结的同时理解远程控制系统中的数据传输，形成实验结论，提升素养；在进行综合评价后，学以致用、举一反三。 六、环境与资源 小组器材 数量及功能 掌控IOT平台 教师课前为小组注册好账号 无线网络 WiFi或者热点 装有mpython编程软件的计算机 根据系统选择32位或者64位安装 掌中宝（含掌控板、扩展板、数据线） 数量2 水泵（含水管） 数量1 盆栽 数量1 七、学习评价 1.过程性评价 以“学件”为载体，定期进行学习评估，并及时得到教师的反馈，了解自己的进步和需要改进的地方。 2.总结性评价 学生得出实验结论，大方、自信地在班级进行交流汇报。 八、学习过程 学习环节 学习活动 设计意图 项目引入 温故：复习上节课的浇水系统；知新：观察视频中李明同学搭建的远程浇水系统成品；明确学习目标：我们也来为自动浇水系统添加远程控制功能； 引入项目主题：远程浇水精准养护（教师板书） 复习导入，为绿植添加远程浇水功能，明确学习目标。 项目准备 活动1.分析远程浇水工作流程观看视频：复习第三单元活动2“如何用MQTT协议”；打开学件：拖动图标素材，完善远程浇水工作流程，活动2.搭建远程浇水实验环境确定实验所需器材绿植1盆水泵（含水管）数量1掌中宝（含掌控板、扩展板）数量2装有mpython软件的计算机编程数据线数量2WIFI确定账号和密码MQTT服务器借助掌控IOT平台搭建观看微课：听数字人播报，了解借助掌控IOT平台接入MQTT服务器的方法步骤；观察学件第二页：本小组掌控IOT平台实验参数。 通过分析远程浇水系统的功能需求，提取问题的基本特征，对问题进行抽象、分解、建模，培养学生的计算思维，帮助建立系统设计的整体框架。搭建远程浇水实验环境，为后续项目的开展做铺垫。 项目实施 活动3.用户端功能实现拖动素材，补齐学件中的用户端算法流程图 运行mPython软件，打开“学习资源”文件夹中的“用户端（半成品）.mxml”程序，完善用户端程序并保存程序文件；活动4.被控端功能实现拖动素材，补齐学件中的被控端算法流程图运行mPython软件，打开“学习资源”文件夹中的“被控端（半成品）.mxml”程序，完善被控端程序并保存程序文件。活动5.测试远程控制功能分组：4人一组，明确各自分工组员ABCD主要任务组长学件填写和提交程序编写和刷入硬件搭建连接硬件；通过数据线将编写好的“用户端.mxml”程序刷入到用户端；通过数据线将编写好的“被控端.mxml”程序刷入 ... ...
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