第五单元第21课《文物保护新手段》教学设计2025-2026学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册

八年级信息技术下册教学设计 课题 第21课　文物保护新手段 教学 目标 1.认识到物联网在文物保护中的重要性，培养学生对信息的敏感度和判断力。 2.通过分析博物馆环境监测系统，培养学生的问题分解、抽象建模和算法设计能力。 3.引导学生利用信息技术探索文物保护新方法，培养学生的创新精神和数字化学习能力。 教学 重点 理解物联网技术在文物保护中的工作原理。 教学 难点 掌握博物馆环境监测系统的原理和操作。 教学 过程 教 学 内 容 与 师 生 活 动 设计意图和 关注的学生 情境导入： 播放一段关于文物受损的视频，引发学生对文物保护的关注。提问：如何利用现代科技更好地保护文物呢？ 新授课： 1、 探索物联网在文物保护中的应用 文物保护包括对古建筑、历史遗址、艺术品等文物的保护和修复。传统的文物保护方法尽管具有一定的效果，但仅凭借人工无法精确地确定文物保 护的关键因素，也无法进行预测分析。 利用物联网技术，将文物连接互联网，可以实现对文物全方位、全时段的监测和管理。例如，故宫博物院使用物联网技术实现了对文物环境的实时监测和调控，以及对文物的数字化管理和精准定位；秦始皇帝陵博物院使用物联网技术实现了对文物环境的实时监测和调控，并通过智能导游系统为游客提供了更为便捷和丰富的参观体验；敦煌莫高窟使用物联网技术准确掌握 莫高窟洞窟的环境变化，预警各种自然威胁。 1.配备了物联系统的博物馆环境监测与传统的环境监测有什么区别？ 传统的环境监测：数据不能实时呈现，查看麻烦。 物联系统环境监测：数据可以在大屏幕上实时更新，也可以发送到手机和计算机上，查看方便。 2、 博物馆环境监测系统实践 1.博物馆中的哪些环境数据需要实时监测？ 温度、湿度、光照强度、烟雾、二氧化碳浓度等。 2. 如何实时监测博物馆中的温湿度？ 3.与传统的环境监测工具相比，基于物联网的博物馆环境监测系统有什么优势？ 传统温湿度计与物联环境监测系统 3. 如何设计一个高效 的博物馆环境监测系统？ 将整个系统分为四个环节进行讨论：采集数据、传输与存储数据、分析处理数据、 反馈与控制。 ①需求分析。按环节分析系统的功能需求 功能需求参考表如下： ②功能实现。分析各个环节需要用到的物联实验设备及平台？完善下图 。 采集数据 传输与存储数据 分析处理数据 反馈与控制 ③算法设计。根据需求分析和功能实现，参考图中的模块，绘制流程图 4. 如何实时获取博物馆展柜中温度和湿度数据？需要使用什么传感器？ 小组合作： 根据需求分析和功能实现，拖动右边的模块，完成流程图。 核心流程图 5.模拟实现博物馆环境监测系统功能 A.硬件搭建与网络配置。 连接主控板与传感器 B.采集数据 数据实时显示了吗？ C.传输与存储数据 主控板：读取传感器数据并通过网络发送给物联网服务平台。 物联网服务平台：数据的存储与转发。 上传数据到物联网服务平台 D. 分析处理数据    1　 获取的数据：____________ 2　 获取数据的环境：____________ 3　 数据分析形式：____________ A. 物联网服务平台 B. 电子表格 C. Python模块 5. 为什么在智能终端不能查看这些数据呢？采集到的数据被保存在哪里？又会被传递到哪里呢？ E.反馈与控制 查找不同文物的保存环境要求，确定环境数据阈值。 文物类型 适宜温度范围 适宜湿度范围 木器漆 油画、书画、古籍、文献、碑帖 青铜器 织绣 试一试：增加自动保护功能。 温度过高或过低 自动打开或关闭空调 湿度过高或过低 自动打开或关闭恒湿器 试一试：增加自动提醒功能。主要代码如下： 课堂小结 1．按照采集数据、传输与存储数据、分析处理数据、反馈与控制四个环节分析博物馆环境监测系统的功能需求。 2．用温度传感器、湿度传感器实时获取环境中的温湿度；利用继电器模拟空调及恒湿器的开启和关闭；利用主控板将数据实时发送到物联网服务平台，可以实现数据存储及可视化呈现。 拓展与提升 1.实地考察本地的博物馆、学校的校史馆等，观察是否利用了物联网 相关技术。若有，请在充分了解后，提出升级改进方案；若没有，请设计一个方案 激趣导入，引入主题。 板 书 设 计 一、探索物联网在文物保护中的应用 二、博物馆环境监测系统实践 教 学 反 思 1 学科网（北京）股份有限公司 $$