學科
信息技術
年級冊別
八年級下冊
共1課時
教材
人教版
授課類型
新授課
第1課時
教材分析
本課題“物聯(lián)數(shù)據(jù)需采集”是人教版八年級下冊信息技術教材中的重要內容。在信息技術飛速發(fā)展的當下，物聯(lián)網(wǎng)作為新興領域，其數(shù)據(jù)采集是構建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎環(huán)節(jié)。教材圍繞這一主題，首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和應用場景，讓學生對物聯(lián)網(wǎng)有一個宏觀的認識，為理解數(shù)據(jù)采集的重要性奠定基礎。接著詳細講解了數(shù)據(jù)采集的相關知識，包括數(shù)據(jù)采集的定義、目的和常用方法等。通過實際案例和操作演示，引導學生了解不同類型傳感器的工作原理和數(shù)據(jù)采集方式，使學生明白如何從物理世界中獲取有價值的數(shù)據(jù)。此外，教材還涉及到數(shù)據(jù)采集的過程管理，如數(shù)據(jù)的預處理、傳輸和存儲等，培養(yǎng)學生對整個數(shù)據(jù)采集流程的系統(tǒng)性認識。這部分內容不僅有助于學生掌握信息技術的專業(yè)知識和技能，還能讓學生了解信息技術在實際生活中的廣泛應用，提高學生的信息素養(yǎng)和解決實際問題的能力，為后續(xù)深入學習物聯(lián)網(wǎng)技術和其他相關知識做好鋪墊。
學情分析
八年級的學生正處于從形象思維向抽象思維過渡的階段，他們對新鮮事物充滿好奇心和探索欲望，但在邏輯思維和實踐操作能力方面還有待進一步提高。在學習本課題之前，學生已經(jīng)具備了一定的信息技術基礎知識，如計算機的基本操作、網(wǎng)絡的簡單應用等，但對于物聯(lián)網(wǎng)這一新興領域的了解相對較少。部分學生可能在生活中聽說過物聯(lián)網(wǎng)，但對其具體概念和工作原理并不清楚。在學習過程中，學生可能會對一些抽象的概念，如傳感器的工作原理、數(shù)據(jù)采集的算法等理解起來有一定的困難。同時，在實踐操作環(huán)節(jié)，學生可能會遇到硬件連接、軟件調試等問題。因此，在教學過程中，教師應充分考慮學生的認知水平和學習能力，采用生動形象的教學方法，如案例分析、實物演示等，幫助學生理解抽象的概念。同時，要加強實踐指導，讓學生在實際操作中逐步掌握數(shù)據(jù)采集的技能，提高學生的學習興趣和學習效果。此外，還應關注學生的個體差異，對于學習困難的學生給予更多的幫助和指導。
課時教學目標
知識與技能目標
1. 學生能夠準確闡述物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和主要應用場景。
2. 學生可以清晰解釋數(shù)據(jù)采集的定義、目的和重要性。
3. 學生熟練掌握常見傳感器的類型、工作原理和數(shù)據(jù)采集方法。
過程與方法目標
1. 通過案例分析和小組討論，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。
2. 在實踐操作中，提高學生的動手能力和創(chuàng)新思維，學會運用所學知識解決實際的數(shù)據(jù)采集問題。
3. 引導學生學會對采集到的數(shù)據(jù)進行初步的分析和處理，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維。
情感態(tài)度與價值觀目標
1. 激發(fā)學生對物聯(lián)網(wǎng)技術和數(shù)據(jù)采集的興趣，培養(yǎng)學生對信息技術的熱愛。
2. 培養(yǎng)學生的團隊合作精神和責任感，提高學生的溝通能力和協(xié)作能力。
3. 讓學生了解信息技術對社會發(fā)展的重要影響，增強學生的社會責任感和使命感。
教學重點、難點
教學重點
1. 物聯(lián)網(wǎng)的概念和主要應用場景。
2. 數(shù)據(jù)采集的定義、目的和常用方法。
3. 常見傳感器的類型、工作原理和數(shù)據(jù)采集應用。
4. 數(shù)據(jù)采集的基本流程和操作規(guī)范。
教學難點
1. 理解傳感器的工作原理和數(shù)據(jù)采集的技術細節(jié)。
2. 能夠根據(jù)實際需求選擇合適的傳感器和數(shù)據(jù)采集方法。
3. 解決數(shù)據(jù)采集過程中可能出現(xiàn)的硬件故障和軟件問題。
4. 培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)思維和對采集到的數(shù)據(jù)進行有效分析和處理的能力。
教學方法與準備
教學方法
采用講授法、演示法、案例分析法、小組合作法和實踐操作法相結合的教學方法。講授法用于系統(tǒng)地講解物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集的基本概念和理論知識；演示法通過實物展示和操作演示，讓學生直觀地了解傳感器的工作原理和數(shù)據(jù)采集過程；案例分析法通過實際案例分析，引導學生思考和解決問題；小組合作法組織學生進行小組討論和實踐操作，培養(yǎng)學生的團隊合作精神和創(chuàng)新能力；實踐操作法讓學生親自動手進行數(shù)據(jù)采集實驗，提高學生的實踐能力。
教具準備
1. 計算機教室，安裝有相關的數(shù)據(jù)采集軟件和模擬實驗平臺。
2. 各種類型的傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等。
3. 數(shù)據(jù)采集模塊、開發(fā)板等硬件設備。
4. 多媒體教學課件，包含物聯(lián)網(wǎng)應用案例、傳感器工作原理動畫等資料。
教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
環(huán)節(jié)一：
課程導入
1. 播放一段關于物聯(lián)網(wǎng)應用的精彩視頻，如智能家居系統(tǒng)自動調節(jié)溫度、濕度和光照，智能交通系統(tǒng)實時監(jiān)測路況等。在播放過程中，適時暫停視頻，簡單介紹視頻中展示的物聯(lián)網(wǎng)應用場景。
2. 播放結束后，向學生提問：“同學們，看完這段視頻，你們能說一說視頻中展示的這些神奇功能是如何實現(xiàn)的嗎？”引導學生積極思考并舉手回答問題。
3. 對學生的回答進行點評和總結，引出本節(jié)課的主題——物聯(lián)數(shù)據(jù)需采集，強調數(shù)據(jù)采集在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的關鍵作用。
4. 展示一些生活中常見的物聯(lián)網(wǎng)設備圖片，如智能手環(huán)、智能電表等，讓學生進一步感受物聯(lián)網(wǎng)就在身邊。
1. 認真觀看視頻，被視頻中的精彩內容所吸引。
2. 積極思考教師提出的問題，踴躍舉手發(fā)言，分享自己對視頻中物聯(lián)網(wǎng)應用實現(xiàn)方式的想法。
3. 聆聽教師的點評和總結，對本節(jié)課的主題產(chǎn)生濃厚的興趣。
4. 觀察教師展示的圖片，結合生活實際，進一步認識物聯(lián)網(wǎng)設備。
評價任務
觀察學生在觀看視頻時的專注度和參與討論的積極性，通過學生的回答了解他們對物聯(lián)網(wǎng)應用的初步認知水平。
設計意圖
通過播放精彩的視頻和展示圖片，創(chuàng)設生動有趣的教學情境，激發(fā)學生的學習興趣和好奇心。提出問題引導學生思考，自然地引出本節(jié)課的主題，為后續(xù)的教學活動做好鋪墊。
環(huán)節(jié)二：
知識講解與實踐操作
活動一：物聯(lián)網(wǎng)概念講解
1. 運用多媒體課件，詳細講解物聯(lián)網(wǎng)的定義，即通過各種信息傳感器、射頻識別技術、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網(wǎng)絡接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。
2. 結合實際案例，如智能農(nóng)業(yè)中通過傳感器實時監(jiān)測土壤濕度、溫度和光照強度，從而實現(xiàn)精準灌溉和施肥；智能醫(yī)療中通過可穿戴設備實時監(jiān)測患者的生命體征等，深入分析物聯(lián)網(wǎng)的特點和優(yōu)勢。
3. 組織學生進行小組討論，讓學生分享自己在生活中所了解到的物聯(lián)網(wǎng)應用案例，并選派代表進行發(fā)言。
活動二：數(shù)據(jù)采集知識講解
1. 講解數(shù)據(jù)采集的定義，即從傳感器和其他待測設備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號，送到上位機中進行分析、處理。
2. 闡述數(shù)據(jù)采集的目的，如為了實現(xiàn)對物理世界的監(jiān)測、控制和決策支持等。
3. 介紹數(shù)據(jù)采集的常用方法，包括直接測量法、間接測量法和傳感器測量法等，并結合實際案例進行說明。
活動三：傳感器知識講解與實踐操作
1. 展示各種常見的傳感器實物，如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等，介紹它們的外觀和應用場景。
2. 運用動畫演示和圖片資料，詳細講解傳感器的工作原理，如溫度傳感器通過熱敏電阻的阻值變化來測量溫度。
3. 指導學生進行傳感器數(shù)據(jù)采集的實踐操作。首先，教師進行示范操作，連接傳感器和數(shù)據(jù)采集模塊，打開數(shù)據(jù)采集軟件，設置相關參數(shù)，采集傳感器的數(shù)據(jù)并顯示在屏幕上。然后，讓學生分組進行實踐操作，教師巡回指導，及時解決學生遇到的問題。
1. 認真聆聽教師對物聯(lián)網(wǎng)概念的講解，結合課件中的圖片和文字資料，理解物聯(lián)網(wǎng)的定義和內涵。
2. 積極參與小組討論，分享自己所了解的物聯(lián)網(wǎng)應用案例，認真聽取其他同學的發(fā)言。
3. 仔細聆聽教師對數(shù)據(jù)采集知識的講解，理解數(shù)據(jù)采集的定義、目的和常用方法。
4. 觀察教師展示的傳感器實物，了解傳感器的外觀和應用場景。
5. 觀看動畫演示和圖片資料，努力理解傳感器的工作原理。
6. 分組進行傳感器數(shù)據(jù)采集的實踐操作，按照教師的示范步驟進行連接和設置，積極探索和嘗試，遇到問題及時向教師和同學請教。
評價任務
通過學生在小組討論中的表現(xiàn)，了解他們對物聯(lián)網(wǎng)應用案例的掌握情況；觀察學生在實踐操作中的步驟是否正確、操作是否熟練，以及遇到問題時的解決能力。
設計意圖
通過系統(tǒng)的知識講解和豐富的案例分析，讓學生全面了解物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集的相關知識。實踐操作環(huán)節(jié)讓學生親身體驗數(shù)據(jù)采集的過程，提高學生的動手能力和實踐能力，培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新思維。
環(huán)節(jié)三：
總結與拓展
1. 與學生一起回顧本節(jié)課所學的主要內容，包括物聯(lián)網(wǎng)的概念、數(shù)據(jù)采集的定義和方法、傳感器的工作原理和應用等。
2. 對學生在本節(jié)課中的表現(xiàn)進行總結和評價，表揚表現(xiàn)優(yōu)秀的學生和小組，同時指出存在的問題和不足之處。
3. 布置拓展任務，讓學生課后查閱資料，了解更多關于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的前沿技術和應用案例，并撰寫一篇簡短的報告。
4. 鼓勵學生在今后的生活中，多觀察、多思考，發(fā)現(xiàn)身邊的物聯(lián)網(wǎng)應用和數(shù)據(jù)采集現(xiàn)象。
1. 跟隨教師的思路，回顧本節(jié)課所學的知識，形成知識體系。
2. 認真聆聽教師的評價，了解自己在本節(jié)課中的優(yōu)點和不足。
3. 記錄教師布置的拓展任務，明確課后的學習方向。
4. 思考教師的鼓勵話語，激發(fā)自己對信息技術的學習熱情。
評價任務
通過學生回顧知識的表現(xiàn)，了解他們對本節(jié)課內容的掌握程度；觀察學生對教師評價的反應，了解他們的學習態(tài)度和自我認知能力。
設計意圖
通過總結回顧，幫助學生鞏固所學知識，加深記憶。評價學生的表現(xiàn)，激勵學生積極學習。布置拓展任務，引導學生進行自主學習和探索，拓寬學生的知識面。
作業(yè)設計
1. 完成教材課后練習題，鞏固本節(jié)課所學的基礎知識。
2. 整理課堂筆記，將重點知識和概念進行梳理。
3. 用自己的語言解釋物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集的概念。
板書設計
物聯(lián)數(shù)據(jù)需采集
一、物聯(lián)網(wǎng)
1. 定義
2. 應用場景
二、數(shù)據(jù)采集
1. 定義
2. 目的
3. 方法
三、傳感器
1. 類型
2. 工作原理
3. 應用

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第17課 物聯(lián)數(shù)據(jù)需采集

版本： 人教版（2024）

年級： 八年級全一冊

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