第17课 物联数据需采集 教学设计- 2024—2025学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册

教 案 备 课 教 师： 备课日期： 年 月 日 课题 第17课 物联数据需采集 课型：新课 授课时间 年 月 日 共 1 课时 第 1 课时 学科核心素养目标 1.信息意识： 学生能够认识到物联网数据采集的重要性。 学生能够了解传感器和互联网在物联网数据采集中的应用。 2.计算思维： 学生能够掌握利用传感器获取数据的方法。 学生能够学会从互联网中获取数据的方法。 3.数字化学习与创新： 学生能够运用所学知识和技能，完成物联网数据采集任务。 学生能够创新性地思考物联网数据采集的应用场景。 4.信息社会责任感： 学生能够遵守法律法规，尊重他人隐私，合法获取和使用数据。 学生能够认识到物联网技术在社会发展中的重要作用。 教学重点 利用传感器获取数据的方法。从互联网中获取数据的方法。 教学难点 选择合适的传感器并正确连接。调用API获取数据并解析。 教法学法 教法：情境教学法、任务驱动法、演示讲解法、分组合作法。 学法：自主探究法、合作学习法、实践操作法。 教具学具准备 多媒体课件、传感器（温湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器）、主控板、MQTT服务器、API密钥、相关网络资源和视频。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新 课 导 入 活动1： 展示一段关于智能家居的短视频，引导学生思考智能家居是如何实现自动控制和调节的。提问： 1.智能家居系统是如何获取环境数据的？ 2.这些数据有什么作用？ 活动1： 观看视频，思考并回答教师的问题。 1.通过短视频引入物联网数据采集的话题，激发学生的学习兴趣。 2.引导学生思考物联网数据采集的重要性和应用场景。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新 知 探 究 应 用 提 升 一、新知探究 （一）利用传感器获取数据 活动2： 1.介绍传感器的种类和作用，展示传感器实物。 2.演示如何连接主控板与传感器，并采集环境数据。 3.提问：为什么需要不同的传感器来获取不同的环境数据？ （二）从互联网获取数据 活动3： 1.介绍API的概念和作用，展示调用API获取数据的示例代码。 2.引导学生通过查询API提供商的资料，获得自己所在城市的编号。 3.提问：如何通过API获取我们需要的天气预报数据？ 疑难解答： 问题： 为什么连接传感器后无法采集到数据？ 答案： 可能是传感器连接不正确、主控板程序有问题或传感器本身故障。建议检查连接、重新烧录程序或更换传感器。 问题： 调用API时出现错误怎么办？ 答案： 可能是API密钥错误、请求参数不正确或网络问题。建议检查API密钥、请求参数和网络连接，并参考API文档进行调试。 二、拓展巩固 分层教学 活动4： 1.对于基础较好的学生，引导他们思考物联网数据采集的其他应用场景，并尝试设计一个简单的物联网数据采集方案。 2.对于基础较弱的学生，鼓励他们再次复习本节课的重点内容，并尝试连接另一个传感器采集数据。 三、拓展升华： 活动5： 1.引导学生思考物联网数据采集在智慧城市、智能交通等领域的应用前景。 2.鼓励学生关注物联网技术的最新动态和发展趋势。 活动2： 1.跟随教师演示，连接主控板与传感器。 2.观察传感器采集的数据，并记录下来。 3.讨论并回答教师的问题。 活动3： 1.跟随教师演示，学习调用API获取数据的方法。 2.查询自己所在城市的编号，并尝试调用API获取天气预报数据。 3.讨论并分享获取数据的经验和问题。 活动4： 1.根据自身情况选择学习任务，完成相应的拓展练习。 2.分享自己的设计方案或采集数据的结果，并互相评价。 让学生了解传感器的种类和作用。 掌握连接传感器和采集数据的方法。培养学生的信息意识和计算思维。 让学生了解API的概念和作用。 掌握从互联网中获取数据的方法。 培养学生的信息意识和计算思维。 通过分层教学，满足不同学生的学习需求。 培养学生的创新思维和实践能力。 课堂小结 活动6： 1.总结本课所学内容，强调物联网数据采集的重要性和方法。 2.引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中。 3.提问：你们认为物联网数据采集在未来会有哪些发展趋势？ 结束语： 希望同学们能够深刻认识到物联网数据采集的重要性，掌握利用传感器和互联网获取数据的方法。让我们一起努力，共同探索物联网技术的无限可能！ 活动5： 回顾本课内容，分享个人学习收获。思考并回答教师的问题。 通过总结，加深学生对本课内容的理解。同时，引导他们学会反思和表达自己的感受。 课后作业 布置 基础作业： 1.列举出至少三种常见的传感器，并说明它们的作用。 2.简述API的概念和作用，并给出一个调用API获取数据的示例。 拓展作业：： 1.设计一个物联网数据采集方案，包括选择传感器、数据采集和传输方法等。 2.调研一个物联网数据采集的应用案例，分析其数据来源、采集方法和应用场景。 实践作业： 1.连接一个额外的传感器（如声音传感器、红外传感器等），采集相应的环境数据，并记录下来。 2.利用API获取自己所在城市的空气质量数据，并解析出PM2.5、PM10等关键指标。 板书设计 第四单元 简易物联系统实践 第17课 物联数据需采集 一、利用传感器获取数据 1.传感器种类：温湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器 2.连接方法：主控板与传感器连接 3.数据采集：观察并记录数据 二、从互联网获取数据 1.API概念：应用程序接口 2.调用方法：查询城市编号、发送请求、解析数据 3.数据应用：天气预报等 三、物联网数据采集应用场景 1.智能家居 2.智慧城市 3.智能交通 四、课堂小结 1.数据采集方法总结 2.发展趋势思考 教学札记 本节课通过视频导入、案例分析和动手实践等多种教学方法，有效地激发了学生的学习兴趣和思考。学生在课堂上积极参与，对物联网数据采集的重要性和方法有了更深入的理解。然而，由于课堂时间有限，部分拓展内容未能充分展开，未来可以在课后布置相关作业，让学生进一步探究和学习。此外，还可以邀请物联网专家或企业代表进校园，为学生带来更加专业、生动的讲座，进一步提升学生的物联网意识和技能。 备课组长签字: 教研组签字: 教研处盖章： 学科网（北京）股份有限公司 $$