第22课健康生活新设备 教学设计 2025-2026学年人教版初中信息科技八年级全一册

该初中信息科技教学设计聚焦物联网在健康生活中的应用，以智能手环、体重秤等实例导入，通过设计身高记录仪系统串联知识，引导学生从数据采集到反馈控制逐步探究，搭建抽象概念与硬件编程的学习支架。 资料亮点在于融合信息意识、计算思维与数字化学习，以项目式学习驱动，学生分组设计系统功能、搭建硬件、编程分析数据，提升实践创新能力。分层作业兼顾基础与拓展，为教师提供完整教学资源，助力落实新课标核心素养。

第 22 课 健康生活新设备 课型：新授课 【教学目标】 1.通过了解物联网在生活中的广泛应用，如智能手环、智能体重秤等设备，认识到物联网技术对日常生活的重要影响，增强对信息科技的敏感度和价值判断力，树立主动探索和应用物联网技术的意识，能够列举出生活中常见的物联网设备及其功能。（信息意识） 2.在设计身高记录仪系统的实践中，运用计算机科学领域的思想方法，对问题进行抽象、分解、建模，并设计算法实现数据采集、传输、存储、分析处理及反馈控制等功能，能够理解并描述身高记录仪系统各功能环节的工作原理及相互关系。（计算思维） 3.借助物联网实验套件和相关软件工具，能够开展数字化学习和创新活动，如搭建身高记录仪硬件、编写程序、分析数据等，提升利用信息科技解决实际问题的能力，激发创新精神和实践能力，能够独立完成身高记录仪系统的搭建与程序设计，并进行简单的数据分析。（数字化学习和创新） 4.在学习和实践过程中，遵守网络法律法规和伦理道德规范，合理使用物联网技术，保护个人隐私和数据安全，社会责任感和良好的信息道德品质提高，理解物联网技术应用中的隐私保护和数据安全问题，并采取相应的措施。 （信息社会责任） 【重点难点】 重点：物联网在健康生活中的应用实例及其对生活的积极影响；身高记录仪系统的设计与实现，包括各功能环节的具体操作和相互关联。 难点：学生对物联网技术原理的理解和应用，特别是在设计身高记录仪系统时，如何将抽象的物联网概念与具体的硬件设备和软件编程相结合；确保身高记录仪系统数据采集的准确性和稳定性，以及如何通过数据分析得出有意义的结论并进行有效的反馈与控制。 【课前准备】 教学资源准备：义务教育信息科技课程标准（2022 年版）、物联网技术在健康生活领域应用的教学视频和案例资料、身高记录仪系统的设计文档和功能需求分析表。 教学用具准备：多媒体教学设备，用于播放教学视频和展示课件；物联网实验套件，包括超声波传感器、主控板、物联网服务平台等；计算机若干，安装有物联网开发软件和数据分析工具。 【教学过程】 一、创设情境，引入新知 “同学们，如今我们的生活已经离不开各种智能设备，它们让我们的生活变得更加便捷和高效。这些设备的背后，其实都离不开一项关键技术——物联网。物联网技术就像一个神奇的网络，将各种设备连接在一起，使它们能够相互交流和协作。今天，我们就来一起探索物联网在健康生活中的应用，看看它是如何改善我们的生活的。” 播放一段关于物联网在健康生活中应用的视频，如智能手环记录运动数据、智能体重秤监测体重变化、智能血压计实时传输血压信息等，让学生直观感受物联网技术的魅力。 “从视频中我们可以看到，物联网技术已经深入到我们生活的方方面面，为我们提供了很多便利。那么，除了这些设备，我们还能利用物联网技术做些什么呢？比如，学校定期给学生测量身高，目前主要由老师手动完成，比较费时费力。如果能利用物联网技术设计一个身高记录仪，那该多好啊！接下来，我们就来一起探讨如何设计这样一个身高记录仪。” 二、合作探究，生成能力 1. 探究身高记录仪系统的功能实现 “首先，我们要明确身高记录仪系统需要实现哪些功能。请同学们以小组为单位，讨论并确定你们小组探究的核心问题，可以从测量方式、反馈方式等方面入手。” 学生分组讨论，教师巡视指导，了解各小组的讨论情况。 “现在，请各小组分享你们的讨论结果。” 各小组代表发言，教师引导学生总结出身高记录仪系统需要实现的功能，如数据采集、传输与存储、分析处理、反馈与控制等，并板书在黑板上。 “接下来，我们要思考如何实现这些功能。首先，我们要获取哪些数据，又该如何获取呢？” 引导学生思考并回答，确定需要获取的数据包括同学的性别、身高，获取方式可以通过超声波传感器测量身高，按键输入性别等。 “确定了要获取的数据和获取方式后，我们就要考虑如何实现身高记录仪的功能了。请同学们结合第四单元 16 课的内容，按环节需求分析，思考如何实现身高记录仪的功能。” 学生再次分组讨论，教师引导学生从数据采集、传输与存储、分析处理、反馈与控制等环节进行分析，明确各环节的具体操作和相互关联。 2. 分析身高记录仪系统的功能需求 “现在，我们已经对身高记录仪系统的功能有了初步的了解。接下来，我们要详细分析各功能环节的具体需求。请同学们填写功能需求分析表，明确各环节的功能描述。” 学生填写功能需求分析表，教师巡视指导，了解学生的填写情况。 “请同学们分享你们的分析结果。” 各小组代表发言，教师引导学生总结出身高记录仪系统各功能环节的具体需求，如采集数据环节需要采集学生性别、身高数据；传输与存储数据环节需要将已测学生性别、身高等数据发送并存储在物联网服务平台；分析处理数据环节需要统计学生测量情况；反馈与控制环节需要将统计结果反馈给负责老师等，并板书在黑板上。 “为了更好地实现这些功能，我们需要了解各功能环节的实现需要用到哪些设备、软件及平台。请同学们思考并填写。” 学生思考并填写，教师引导学生从超声波传感器、主控板、物联网服务平台等方面进行思考，明确各功能环节的实现需要哪些设备、软件及平台的支持。 试一试： 根据需求分析和功能实现，拖动右边的模块，完成流程图。 任务一：  硬件搭建 1.选择传感器、主控板等物联实验设备。 2.设置无线网络。 3.配置物联网服务平台。 4.确定传感器安装位置。 任务二： 采集数据 当按下按键时，用传感器采集当前身高数据并在显示屏实时显示，将数据记录在表 2 任务三：  传输与存储数据 在物联系统中，物联网服务平台负责数据的存储，主控板负责读取传感 器数据并通过网络发送给物联网服务平台。在该项目中，主控板要先连接网 络，再连接到物联网服务平台。主控板采集到身高数据后，需要学生按下按 键K1或 K2 确认，并上传到物联网服务平台。 任务四： 分析处理数据 1. 获取的数据： 。 2. 数据分析形式：A. 物联网服务平台 B. 电子表格 C. Python 模块 任务五：反馈与控制 统计班级学生身高情况，并反馈老师。实现身高记录的测量功能和反馈 功能的主要代码。 三、交流展示，达成目标 “现在，各小组已经完成了身高记录仪系统功能需求的分析。接下来，请每个小组选派一名代表，向全班同学展示你们的设计方案，并说明你们的设计思路和亮点。” 各小组代表上台展示设计方案，其他小组成员进行提问和交流，共同探讨方案的可行性和改进方法。 教师引导学生从数据采集的准确性、传输与存储的稳定性、分析处理的有效性、反馈与控制的及时性等方面进行评价和讨论，帮助学生进一步完善设计方案。 四、当堂检测，拓展提升 “同学们，现在我们来做一个小测试，检验一下大家对本节课知识的掌握情况。” 1.物联网在健康生活中的应用有哪些？（选择题） 2.身高记录仪系统需要实现哪些功能？（填空题） 3.如何实现身高记录仪系统的数据采集功能？（简答题） 学生独立完成测试题，教师巡视指导，了解学生的答题情况。 “除了身高记录仪，物联网技术在健康生活中还有哪些应用呢？请各小组发挥想象力，设计一种新的物联网健康生活设备或系统，并简要说明其功能和实现方法。” 学生分组讨论，设计新的物联网健康生活设备或系统，如智能饮食监测器、智能运动教练等，并进行简要的介绍。 【设计意图】教师引导学生从创新性、实用性、可行性等方面进行评价和讨论，激发学生的创新思维和创造力。 五、反思总结，形成能力 “同学们，今天我们学习了物联网在健康生活中的应用，并设计了一个身高记录仪系统。现在，请大家回顾一下本节课的学习内容，思考一下你们有哪些收获和体会呢？在小组内进行讨论，并形成小组总结报告。” 学生小组讨论，总结本节课的学习收获和体会，包括对物联网技术的理解、身高记录仪系统的设计思路、合作探究的过程以及遇到的问题和解决方法等，形成小组总结报告。 各小组代表发言，教师引导学生从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面进行总结，帮助学生梳理和巩固本节课的知识点，形成系统的知识体系。 六、分层作业，直击症结 基础作业：完成课后习题，巩固本节课所学的知识点，包括物联网的基本概念、原理以及身高记录仪系统功能需求的相关内容。 拓展作业：利用课余时间，查阅相关资料，深入了解物联网技术在其他领域的应用，并撰写一篇小论文，介绍一种你认为最有潜力的物联网应用案例，分析其技术原理、应用场景和潜在价值。 挑战作业：尝试利用物联网实验套件，搭建一个简单的物联网系统，实现数据的采集、传输和显示功能，并撰写实验报告，详细记录实验过程、遇到的问题及解决方法，以及实验结果和分析。 七、板书设计 第22课 健康生活新设备 一、物联网在健康生活中的应用 1. 智能手环 2. 智能体重秤 3. 身高记录仪 二、身高记录仪系统功能需求 1. 数据采集 2. 传输与存储 3. 分析处理 4. 反馈与控制 三、设计思路与方法 1. 功能需求分析 2. 硬件搭建与软件编程 3. 数据分析与反馈控制 四、物联网技术原理 1. 物联网的基本概念 2. 物联网的组成要素 3. 物联网的工作原理 八、课后反思 学科网（北京）股份有限公司 $