第四单元 物联网数据传输——简易温湿度传输系统 单元教学设计-2025-2026学年八年级上《信息科技》（教科版）
文档属性
| 名称 | 第四单元 物联网数据传输——简易温湿度传输系统 单元教学设计-2025-2026学年八年级上《信息科技》（教科版） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 165.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2025-10-04 11:18:37 | ||
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文档简介
第四单元 物联网数据传输——简易温湿度传输系统
【课程标准要求】
（一）内容要求
1.自觉遵守物联网实验的操作规程，会使用实验设备搭建物联系统原型，并能通过实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据。
2.通过简易物联系统的设计与搭建，探索物联网中数据采集、处理、反馈控制等基本功能。
（二）学业要求
1.根据学习任务的需要和可用的实验设备，设计并搭建具有数据采集、实时传输和简单控制功能的简易物联系统。
2.能通过智能终端或编写程序，读取并处理含有物联功能设备中的数据，并进行适当反馈或控制。
【教材分析】
本单元以 “物联网数据传输——简易温湿度传输系统” 为项目核心，遵循 “三线合一” 组织逻辑。明线围绕植物生长环境监测需求，将项目分解为4～5个课时任务，一课一任务，各任务对应阶段性成果；暗线将物联网网络层概念、主要技术（蓝牙 / Wi-Fi 等）、数据上下行传输及设备连接、平台传输、编程调试等技能融入任务；贯穿线以信息科技核心素养为引领，将数据意识、计算思维等固化在任务设计中。单元创设真实监测情境，整体规划教学内容，把课标的物联网相关内容分解到各任务，实施真实性学习，兼顾科学原理与实践应用，保障课标理念目标落实。
【单元课时】
5个课时。
【单元项目学习主题分析】
项目主题：物联网数据传输——简易温湿度传输系统。
项目概述：植物的生长对环境的要求是非常高的，如果环境不达标，植物可能会生长缓慢或停止生长。因此，对植物的生长环境进行实时监测至关重要。温度、湿度、光照、酸碱度等都是植物生长的关键性因素。本单元学习的简易温湿度传输系统可实时监测环境温度和土壤湿度，并将数据传输到物联网平台，便于管理人员及时调控环境参数，满足植物生长需求。在第三单元中，我们已掌握温度传感器和湿度传感器的数据采集与分析。本单元，我们将在此基础上利用物联网平台，搭建简易的温湿度远程监测报警系统，学习物联网中网络层信息传输的相关知识，体验蓝牙和Wi-Fi这两种常见的数据传输技术，最后通过简单编程的实践，实现温湿度远程监测报警及响应功能。
项目成果：搭建一个能够监测环境温度和土壤湿度，并能将数据传输到物联网平台，同时具备报警和响应功能的简易温湿度传输系统。
学习环境：网络机房，包含物联网编程平台、主控板等物联网相关设备。
【单元学习目标】
（1）通过分析物联网在植物生长环境监测中的应用，了解物联网网络层的基本概念和数据传输技术，形成对物联网数据传输技术的基本理解和应用能力。
（2）通过实践操作搭建简易温湿度监测传输系统，掌握蓝牙和Wi-Fi数据传输技术的基本原理和应用方法，能设计并实现简易温湿度传输系统的数据监测与报警功能。
（3）通过设计并实践温湿度监测报警方案，实现报警与响应，理解物联网数据的上行传输和下行传输，形成对物联网综合应用的深入认识和问题解决能力。
【单元学习路径】
【单元教学准备】
为完成本单元教学，需要准备以下软硬件材料。
(1)硬件准备：温度传感器、湿度传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块、行空板。
(2)软件准备：Mind+图形化编程软件。
(3)其他材料：连接线、电源供应器等。
【学习任务/活动设计】
任务/活动1：物联网数据传输技术。通过智慧教室中的物联网应用实例，帮助学生体验物联网中的数据传输过程，同时对比无线传输技术与有线传输技术的特点，进一步探讨无线传输技术在物联网中的广泛应用前景。
任务/活动2：温湿度数据的蓝牙传输。引入农业大棚中对温湿度管理这一真实需求，使用蓝牙传输技术实现农业大棚内短距离的实时温度与湿度数据传输。
任务/活动3：升级数据传输距离。围绕智慧农业中的农业大棚温湿度数据管理的真实问题，研究如何实现远程对农业大棚内的实时温湿度数据进行传输，也就是远距离传输温湿度数据。
任务/活动4：温湿度远程监测报警。通过温湿度传感器采集数据，并利用Wi-Fi传输技术将数据发送到物联网平台，实现对植物生长环境的实时监测和报警功能。
任务/活动5：温湿度的报警与响应。在上节课温湿度监测报警系统的基础上增加报警响应机制，从而完整展现物联网技术在农业大棚植物管理中的真实作用。
【学习评价设计】
（1）任务/活动1成果：对物联网工作流程的体验与探究。以智慧教室中的一种物联网应用为例，记录物联网系统中传输的数据（接收到的数据和发送出的数据）
（2）任务/活动2成果：借助主控板，通过蓝牙实现温湿度数据的传输。
（3）任务/活动3成果：通过主控板和物联网平台的连接，实现温湿度数据的Wi-Fi传输。
（4）任务/活动4成果：参照灯光警报呼叫器的工作原理和制作方法，实现一个温湿度远程监测报警系统。
（5）任务/活动5成果：借助物联网平台传输控制指令，实现温湿度异常情况的报警与响应。
各任务的评价方式与评价标准（可根据课时内容具体细化）：
评价维度 自评 2～5分 互评 2～5分 师评 2～5分
主题（对任务的完成程度）
技术（硬件连接的正确度、程序的正确度及简洁性）
创意（过程性数据的体现、作品运行各环节的呈现效果）
合作（小组的分工、协作，作品展示的效果）
【单元作业设计】
本单元的课程主题其实是当前智慧农业领域的一个缩影，除了温室大棚、花卉蔬菜种植基地、草地牧场、科学试验场等场所都在使用智慧化手段提高种植效率。另外，节水农业灌溉也是现代农业的一大课题。我们知道，水资源十分珍贵，而农作物又离不开水资源，利用智慧化手段来监测土壤含水量可以精确控制农作物的浇水频率和浇水量，满足农业生产需要，同时充分节约水资源。请尝试设计一个简易物联网控制系统来满足这样的需求。
【课程标准要求】
（一）内容要求
1.自觉遵守物联网实验的操作规程，会使用实验设备搭建物联系统原型，并能通过实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据。
2.通过简易物联系统的设计与搭建，探索物联网中数据采集、处理、反馈控制等基本功能。
（二）学业要求
1.根据学习任务的需要和可用的实验设备，设计并搭建具有数据采集、实时传输和简单控制功能的简易物联系统。
2.能通过智能终端或编写程序，读取并处理含有物联功能设备中的数据，并进行适当反馈或控制。
【教材分析】
本单元以 “物联网数据传输——简易温湿度传输系统” 为项目核心，遵循 “三线合一” 组织逻辑。明线围绕植物生长环境监测需求，将项目分解为4～5个课时任务，一课一任务，各任务对应阶段性成果；暗线将物联网网络层概念、主要技术（蓝牙 / Wi-Fi 等）、数据上下行传输及设备连接、平台传输、编程调试等技能融入任务；贯穿线以信息科技核心素养为引领，将数据意识、计算思维等固化在任务设计中。单元创设真实监测情境，整体规划教学内容，把课标的物联网相关内容分解到各任务，实施真实性学习，兼顾科学原理与实践应用，保障课标理念目标落实。
【单元课时】
5个课时。
【单元项目学习主题分析】
项目主题：物联网数据传输——简易温湿度传输系统。
项目概述：植物的生长对环境的要求是非常高的，如果环境不达标，植物可能会生长缓慢或停止生长。因此，对植物的生长环境进行实时监测至关重要。温度、湿度、光照、酸碱度等都是植物生长的关键性因素。本单元学习的简易温湿度传输系统可实时监测环境温度和土壤湿度，并将数据传输到物联网平台，便于管理人员及时调控环境参数，满足植物生长需求。在第三单元中，我们已掌握温度传感器和湿度传感器的数据采集与分析。本单元，我们将在此基础上利用物联网平台，搭建简易的温湿度远程监测报警系统，学习物联网中网络层信息传输的相关知识，体验蓝牙和Wi-Fi这两种常见的数据传输技术，最后通过简单编程的实践，实现温湿度远程监测报警及响应功能。
项目成果：搭建一个能够监测环境温度和土壤湿度，并能将数据传输到物联网平台，同时具备报警和响应功能的简易温湿度传输系统。
学习环境：网络机房，包含物联网编程平台、主控板等物联网相关设备。
【单元学习目标】
（1）通过分析物联网在植物生长环境监测中的应用，了解物联网网络层的基本概念和数据传输技术，形成对物联网数据传输技术的基本理解和应用能力。
（2）通过实践操作搭建简易温湿度监测传输系统，掌握蓝牙和Wi-Fi数据传输技术的基本原理和应用方法，能设计并实现简易温湿度传输系统的数据监测与报警功能。
（3）通过设计并实践温湿度监测报警方案，实现报警与响应，理解物联网数据的上行传输和下行传输，形成对物联网综合应用的深入认识和问题解决能力。
【单元学习路径】
【单元教学准备】
为完成本单元教学，需要准备以下软硬件材料。
(1)硬件准备：温度传感器、湿度传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块、行空板。
(2)软件准备：Mind+图形化编程软件。
(3)其他材料：连接线、电源供应器等。
【学习任务/活动设计】
任务/活动1：物联网数据传输技术。通过智慧教室中的物联网应用实例，帮助学生体验物联网中的数据传输过程，同时对比无线传输技术与有线传输技术的特点，进一步探讨无线传输技术在物联网中的广泛应用前景。
任务/活动2：温湿度数据的蓝牙传输。引入农业大棚中对温湿度管理这一真实需求，使用蓝牙传输技术实现农业大棚内短距离的实时温度与湿度数据传输。
任务/活动3：升级数据传输距离。围绕智慧农业中的农业大棚温湿度数据管理的真实问题，研究如何实现远程对农业大棚内的实时温湿度数据进行传输，也就是远距离传输温湿度数据。
任务/活动4：温湿度远程监测报警。通过温湿度传感器采集数据，并利用Wi-Fi传输技术将数据发送到物联网平台，实现对植物生长环境的实时监测和报警功能。
任务/活动5：温湿度的报警与响应。在上节课温湿度监测报警系统的基础上增加报警响应机制，从而完整展现物联网技术在农业大棚植物管理中的真实作用。
【学习评价设计】
（1）任务/活动1成果：对物联网工作流程的体验与探究。以智慧教室中的一种物联网应用为例，记录物联网系统中传输的数据（接收到的数据和发送出的数据）
（2）任务/活动2成果：借助主控板，通过蓝牙实现温湿度数据的传输。
（3）任务/活动3成果：通过主控板和物联网平台的连接，实现温湿度数据的Wi-Fi传输。
（4）任务/活动4成果：参照灯光警报呼叫器的工作原理和制作方法，实现一个温湿度远程监测报警系统。
（5）任务/活动5成果：借助物联网平台传输控制指令，实现温湿度异常情况的报警与响应。
各任务的评价方式与评价标准（可根据课时内容具体细化）：
评价维度 自评 2～5分 互评 2～5分 师评 2～5分
主题（对任务的完成程度）
技术（硬件连接的正确度、程序的正确度及简洁性）
创意（过程性数据的体现、作品运行各环节的呈现效果）
合作（小组的分工、协作，作品展示的效果）
【单元作业设计】
本单元的课程主题其实是当前智慧农业领域的一个缩影，除了温室大棚、花卉蔬菜种植基地、草地牧场、科学试验场等场所都在使用智慧化手段提高种植效率。另外，节水农业灌溉也是现代农业的一大课题。我们知道，水资源十分珍贵，而农作物又离不开水资源，利用智慧化手段来监测土壤含水量可以精确控制农作物的浇水频率和浇水量，满足农业生产需要，同时充分节约水资源。请尝试设计一个简易物联网控制系统来满足这样的需求。
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