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第4单元 《物联网的数据处理》教学设计
课题 物联网的数据处理(第2课时) 学科 信息科技 年级 八年级下
学习目标 知识与技能:理解物联网系统的三层架构(感知层、网络层、应用层)及其在智能路灯中的应用。掌握光敏传感器、控制器等硬件的数据采集与控制原理。能使用图形化编程工具(如Mind+、掌控板)搭建智能路灯原型系统,实现自动开关与亮度调节功能。过程与方法:通过案例分析、实验探究,培养逻辑思维与动手实践能力。通过小组协作,设计并优化物联网系统功能。情感态度与价值观:激发对物联网技术的兴趣,体会技术对智慧城市的意义。树立数据安全意识,理解本地控制与隐私保护的重要性
重点 物联网系统工作原理、硬件连接与编程逻辑实现。
难点 传感器数据与执行器的实时联动调试。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 回顾:物联网三层架构解析感知层:作用:采集环境数据(如光线、温度、人流量)。实例:光敏传感器检测光照强度,人体红外传感器检测人体活动。类比:如同“眼睛”和“耳朵”,负责感知外界信息。网络层:作用:数据传输(本地或云端)。实例:WiFi模块将传感器数据发送至控制器。类比:如同“神经”,传递信息到“大脑”。应用层:作用:数据处理与决策执行。实例:根据光线数据控制LED灯开关及亮度。类比:如同“大脑”,分析信息并发出指令。 想一想上节课的内容 通过问题带领大家一起思考,引入教学内容。
讲授新课 搭建物联系统原型(模拟本地控制单盏路灯)实验器材准备:硬件清单:智能开发板(控制器)光敏传感器(模拟光线检测)LED灯模块(执行器)数据线软件工具:Mind+图形化编程软件(或Python代码环境)1. 硬件连接:用数据线连接计算机和智能开发板2、启动编程软件:(代码参考如下)(图形化编程)(代码编程)3、将程序下载到智能开发板中并运行:测试:光线灵敏度校准用手遮挡光敏传感器,观察LED是否亮起。调整阈值参数,优化响应准确性。 学生在模仿编写代码的时候要注意格式,调试以确保代码的准确性。 动手搭建基于本地控制的智能路灯原型,掌握硬件连接与编程逻辑。
课堂小结 教师活动:回顾本节课内容,布置创新与拓展任务,为下节课做准备。1、添加人体传感器,实现“人来高亮,人走低亮”。2、增加蜂鸣器,光线过暗时发出提示音。3、对多盏路灯进行集中远程控制(需要借助MQTT等网络协议支持,这是下节课内容) 回顾并总结自己在本节课中学到的知识和技能。
教学后记
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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