第一单元 物联网反馈控制———智能盆栽浇水器 【课程标准要求】 （一）内容要求 1.从日常生活实例出发，理解物联网的基本含义及其在“万物互联”中的应用，掌握物联网如何通过感知、传输、处理和反馈来实现对环境的智能控制。 2.探索物联网系统的核心组件及其功能，了解主控板、土壤湿度传感器、水泵等设备的原理和作用，掌握各硬件在智能系统中的协同方式。 3.通过搭建智能盆栽浇水器，体验物联网系统的基本流程，掌握反馈控制的工作机制，并能够使用控制逻辑实现数据采集、判断和调控。 4.掌握物联网系统中的基本操作，能够使用实验设备采集并传输数据，设置反馈条件，并通过实验平台实现智能控制，感受物联网在生活中的便捷性与创新性。 （二）学业要求 学生能够在生活实例的基础上，清晰描述“万物互联”的核心含义，理解物联网如何在感知、数据传输、处理和反馈等环节实现信息交互，并能够通过示例区分物联网与互联网在功能和应用上的差异。 学生能够正确操作和连接土壤湿度传感器、主控板和水泵等设备，按照实验步骤独立完成智能浇水器的硬件搭建与调试，具备独立完成物联网设备组装的能力。 学生能够根据实际需求设计并搭建一个具备数据采集、实时传输和自动控制功能的智能浇水系统。能够编写和调试简单程序，通过迭代优化系统功能，增强其实际应用效果。 学生能够理解闭环控制系统的基本原理，理解反馈控制在智能系统稳定性和精准性方面的重要作用，具备将反馈控制原理迁移到其他智能控制应用中的能力。 【教材分析】 本单元的明线是“智能盆栽浇水器”这一项目任务，围绕物联网反馈控制系统的实际应用展开。通过智能浇水器的制作，学生从真实的生活需求出发，在每节课中逐步完成设计、数据采集、反馈控制和整合实现的过程。暗线是物联网反馈控制系统的核心知识与技能，具体包括：数据采集与记录、反馈控制逻辑编程、硬件操作与调试等。课程的知识结构层层递进，从第1课的“需求分析”到第2课的“土壤湿度数据采集”，再到第3课的“反馈控制实现”及最后的“系统整合”，学生逐步构建对物联网系统的完整认识，学会如何通过传感器采集环境数据，如何根据数据变化设定反馈条件，并使用主控板进行自动控制。在每一课中，学生都会学习新的技术要点，并在任务实践中加以应用，不断深化反馈控制的操作经验。 贯穿线是提升学生的信息素养和工程思维。通过课程项目逐步培养学生的数据驱动思维和反馈控制逻辑。项目实施中，学生不仅要掌握技术操作，还需根据数据分析做出反馈控制判断，形成良好的数据分析与逻辑推理习惯。教学中鼓励学生探索反馈控制的抗干扰特性，结合数据分析调整控制策略，逐步培养学生面向实际问题进行工程设计的综合能力。此外，在系统整合环节，教师通过小组展示与合作学习，进一步提升学生的团队合作和创新能力。 在本单元中，明线任务通过项目任务的逐步推进，激发学生的学习兴趣，引导其在操作中理解物联网系统的工作原理。暗线中的知识与技能循序渐进地提供了完成项目所需的具体技术支持，为学生完成智能浇水器的设计与实现打下坚实的知识技能基础。贯穿线通过反馈控制与数据分析的实践，帮助学生在数据采集和控制判断中构建工程思维。三条线彼此配合：明线保证课程内容紧贴生活实际，使学生在真实场景中体验物联网的应用；暗线提供技术支撑，使学生在任务推进中逐步提升技能水平；贯穿线注重思维能力的培养，使学生能够在任务完成的过程中逐步具备解决实际问题的逻辑分析与系统设计能力。 【单元课时】 4个课时。 【单元项目学习主题分析】 项目主题：智能盆栽浇水器。 项目概述：本单元以“物联网反馈控制———智能盆栽浇水器”为主题，立足于学生生活实际，将物联网技术引入课堂，通过制作智能 ... ...
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