【初中信息】物联数据需采集教案+-2024-2025学年人教版（2024）初中信息技术八年级全一册

第第页课题第17课物联数据需采集共1课时第1课时课型新课应到人数实到人数主备人备课时间月日授课时间月日教学内容及教材分析本节课是人教版《初中信息技术八年级（下册）》第四单元《简易物联系统实践》第17课，课题为《物联数据需采集》。在信息技术飞速发展的当下，物联网作为新兴领域，其数据采集是构建物联网系统的基础环节。教材围绕这一主题，首先介绍了物联网的基本概念和应用场景，让学生对物联网有一个宏观的认识，为理解数据采集的重要性奠定基础。接着详细讲解了数据采集的相关知识，包括数据采集的定义、目的和常用方法等。通过实际案例和操作演示，引导学生了解不同类型传感器的工作原理和数据采集方式，使学生明白如何从物理世界中获取有价值的数据。此外，教材还涉及到数据采集的过程管理，如数据的预处理、传输和存储等，培养学生对整个数据采集流程的系统性认识。课标要求熟悉利用传感器获取数据的方法，能够根据需要选择常见的传感器。进一步熟悉从互联网中获取数据的方法。核心素养目标信息意识：增强学生的信息敏感度，认识到数据在物联网系统中的重要性，理解不同数据来源对系统功能的影响。计算思维：培养学生的逻辑思维能力，通过编程实践学会从互联网获取数据、解析数据，并能在物联网服务平台上配置主题，实现数据的传输与存储。数字化学习与创新：鼓励学生利用所学知识，结合生活实际，设计并实现简单的物联网项目，培养学生的创新思维和实践能力。信息社会责任：引导学生关注数据安全性和隐私保护，理解在物联网系统中合理使用数据的重要性，培养学生的信息道德和社会责任感。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。教学方法情境教学法、任务驱动法、分组合作法、示范讲解法。学习方法自主探究法、合作学习法、实践操作法。教学工具多媒体课件、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。教学过程教学过程教学内容二次备课复习巩固：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？新课导入：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。新课教学：数据是系统的基础，要搭建一个物联系统，首先要实现数据采集与传输。一、利用传感器获取数据 获取不同的环境数据需要不同的传感器。在物联花盆系统项目中，需要使用温湿度传感器、土壤湿度传感器和光敏传感器。在物联花盆系统项目中使用的光敏传感器和土壤湿度传感器都以模拟信号输出数据，温湿度传感器输出的是数字信号。不过在当前主流的主控板中，每个引脚都具备读取模拟信号和数字信号的功能。因此只需要在主控板或其配套扩展板上找任意的3个接口分别与温湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器的数据接口相连。教师需要提前注册申请免费天气预报API的密钥，并查询所在地的城市编号，通过HTTP请求获取天气预报数据。不同的API返回的数据格式不同。教学前，教师应完成API的调试。二、从互联网获取数据互联网上有很多公共数据监测网站，我们可以利用API来调用数据。例如，互联网中有很多免费的天气预报API供人们调用。教学过程课堂练习:（一）传感器数据采集1.在传感器连接过程中，如果发现传感器数据读取异常，可能是哪些原因导致的？如何进行排查和解决？2.除了本节课介绍的温湿度、土壤湿度和光敏传感器，还有哪些类型的传感器可以用于物联系统数据采集？它们分别适用于哪些场景？（二）互联网数据获取1.讨论在调用API获取互联网数据时，如何确保获取的数据准确可靠？如果遇到API接口更新或限制，应该如何应对？2.探索其他获取互联网数据的方法或途径，例如从社交媒体平台获取用户行为数据，分析这些数据在物联网应用中的潜在价值。（三）物联网服务平台配置与数据传输1.在配置物联网服务平台时，如何根据不同的物联系统需求合理规划主题数量和结构？主题命名有哪些规范和注意事项？2.针对数据传输过程中的网络延迟或中断问题，讨论可以采取哪些措施来提高数据传输的稳定性和可靠性？例如，是否可以采用数据缓存、重传机制等。课堂小结:1.总结数据采集在物联系统中的关键作用，强调传感器采集和互联网获取数据是构建物联系统的重要基础，数据的准确性、及时性和完整性直接影响物联系统的性能和功能。2.回顾利用传感器获取数据的过程，包括传感器的选择、连接和数据读取，以及在操作过程中需要注意的问题，如引脚连接正确、代码编写无误等。3.梳理从互联网获取数据的方法和要点，包括访问官方网站获取数据的方式、API调用的流程和处理JSON格式数据的技巧，提醒学生在获取互联网数据时要注意数据来源的可靠性和合法性。作业布置: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。板书设计第17课物联数据需采集一、利用传感器获取数据二、从互联网获取数据组长审批意见及签字