第11课 物联网数据的获取 教学设计 -初中信息技术七年级下册浙教版2023

《第11课 物联网数据的获取》教学设计 教学内容分析 本节课是2023年浙教版的七年级下册第一单元第3课。本节课分为三个活动：“浏览网页”“认识H5网页”“制作网页”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。 教学目标及核心素养指向 1、 通过物联网感知层多样化的感知识别技术应用，了解物联网多样化的数据读取方式（信息意识） 2、通过物联网数据的获取、发送、传输和接收过程，了解物联网数据传输的原理，初步体会万物互联的实现过程（信息意识、信息社会责任） 教学重难点 教学重点： 1、通过物联网感知层多样化的感知识别技术应用，了解物联网多样化的数据读取方式 2、通过物联网数据的获取、发送、传输和接收过程，了解物联网数据传输的原理，初步体会万物互联的实现过程 设计原因：物联网数据的获取是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。 教学过程 1、情境导入（3分钟） 教师活动 学生活动 情境引入：想象一下，我们身处一个高度智能化的世界，物联网设备遍布四周，它们不断产生着海量的数据。这些数据，如同宝藏一般，蕴含着丰富的信息和价值。在《物联网数据的获取》这一课中，我们将探索如何有效地从物联网设备中采集这些数据，为后续的数据分析和应用奠定基础。 大家想一想： 问题一：你认为物联网数据的获取有哪些关键步骤？在获取过程中需要注意哪些问题？ 问题二：物联网数据的获取对于物联网应用的发展有何重要意义？请举例说明。 学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答提问 设计意图： 激发学生对物联网数据的获取的学习兴趣并快速进入学习状态。 2、新知讲授（35分钟） 教师活动 学生活动 活动1：物联网数据获取方式 物联网通过感知层，从物理世界获取各类数据并向网络层传输。不同的物联系统，因人们的不同需求而生；物理世界中，被感知的物体各种各样，数据的生成方式也因此而多样化。 “校园农场”物联系统原型主要包含四个物联子系统原型，其数据的采集方式主要依赖于传感器技术，即子系统原型通过相应的传感器采集环境数据，具体的数据采集方式如下： 活动2：物联网数据发送与接收 物联网作为互联网的拓展和延伸，其数据的发送和接收基于MQTT、TCP/IP 等协议。 物联网中，感知层通过感知外界信息，采集并获取数据：利用各类通信技术通过网络层，遵循特定的规则向平台层的服务器传输数据。 数据接收服务器负责接收从设备发送来的数据，接收的过程也需遵循特定的规则，如可以使用HTTP、MQTT协议等，接收来的数据交由后续的处理服务器做进一步的分析和处理。 例如，数据接收服务器应用MQTT协议完成数据的接收过程可以描述为：“网关”客户端作为发布者，向“MQTT中介”发布“主题A”消息，“MOTT中介”即刻将“主题A”推送给已订阅该消息的“数据接收服务器”客户端，服务器便收到了“主题A”消息。 以“自动通风”物联子系统原型为例，温湿度传感器获取空气中的“温度”数据，并发布”温度“主题。由此，“温度”主题的订阅者就可以类取发布者发布的同主题信息。 学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 活动1：物联网数据获取方式 亲身体验 采集“校园农场”中各物联子系统原型产生的数据，做好记录并保存数据 活动2：物联网数据发送与接收 小组合作交流 在“自动通风”子系统原型中，“温度”主题是在每小时的整点发布“温度”信息的。思考“自动通风”子系统原型中“温度”主题最佳的发布时间和发布频次，并组内交流和分享 亲身体验 自动通风”子系统原型中，对空气中温湿度数据的掌控很重要，当温度高于设置的阙值，物联系统会自动启动电扇，开启通风模式。 请绘制“自动通风”子系统原型中“温度”数据的采集、传输和接收的过程示意图 设计意图: 培养学生独立思考的能力，提高核心素养。 3、课堂小结（7分钟） 教师活动 学生活动 总结本课内容： 活动1：物联网数据获取方式 活动2：物联网数据发送与接收 学生一同回答并梳理知识 设计意图： 帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$