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第23课 医疗设施新功能 教学设计
课题 医疗设施新功能 单元 第五单元 学科 信息科技 年级 八年级
单元主题 【学情分析】应用是物联网发展的根本目的,创新是推动物联网发展的动力。物联网应用处于快速发展期,具有多样化、规模化、行业化等特点,在工业、农业、交通、教育、电力、医疗、物流、军事、文物保护等领域有着广泛的应用,推动经济社会全方位发展,对整个社会产生深远的影响。 本单元在第四单元的学习基础上,结合简易物联系统设计与搭建,在文物保护、健康生活、医疗设施、农业生产、学习探究等方面展开实践探索。 通过博物馆环境监测系统、身高记录仪、输液监测系统、奶牛产奶监测系统、探究热水降温规律等物联网应用实践,引导学生进一步探索物联网中数据采集、处理、反馈控制等基本功能,体验物联网、大数据及人工智能的关系。【内容结构】
学习目标 1. 信息意识:通过体验物联网的数据交互方式,了解万物互联和智能感知对信息社会发展的作用,感受物联网给人们的学习、生活和工作方式带来的改变。2. 计算思维:能够根据需求,设计和搭建简单的物联系统原型,结合项目活动采集、分析和呈现数据,解决实际问题,发展计算思维。3. 数字化学习与创新:能够主动利用数字设备开展实践创新活动,并在创新活动中认识到原始创新对可持续发展的重要性。4. 信息社会责任:遵循信息科技领域的伦理道德规范,明确科技活动中应遵循的价值观念、道德责任和行为准则。
重点 了解物联网在医疗中的应用,掌握利用物联实验设备开展实践探索。
难点 掌握利用物联网解决问题的方法,并能迁移应用于解决其他问题。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
激趣导入 【情境导入】<输液的“隐形风险”>“同学们有没有遇到过输液时睡着,或者看到身边人输液时因分心忘记关注输液进度的情况?一旦输液结束没及时发现,很可能导致空气进入血管,引发危险,需要医护人员紧急处理。”【问题情境】医院工作强度大,当病人数量较多时,医护人员往往无法时刻关注每个病人的输液情况。有时,病人的输液量和预计的有出入,或者输液的速度不固定,如果不及时处理这些问题,可能会影响病人的身体健康。同学们,你能用我们所学的物联网技术来解决这一难题吗? 注意、思考、讨论 吸引学生的注意力,启发学生思考。
学习活动 【学习活动】一、探索物联网在医疗设施中的应用【学习探究】随着科技的飞速发展,物联网技术以其独特的优势,为医疗设施注入了新的功能,极大地提高了医疗服务的效率和质量。你在医院看病的过程中,有没有发现物联网技术?它们在哪些方面减轻了护士、医生的工作负担呢?【播放视频】物联床垫可以监测患者的生命体征,如心率、呼吸频率和睡眠质量等,这些数据可以实时传输到医护人员的移动设备,帮助他们及时了解患者的病情,提高医疗服务的效率和质量。物联药柜使药品的储存、发放和盘点等实现智能化管理,它可以自动识别药品的批次、有效期和数量等信息,避免出现药品过期、出错等医疗问题,提高了医疗安全性和工作效率。物联手术室可以实现手术室中手术器械、医用气体等的智能化管理,可以提高手术的安全性和工作效率,减少医疗事故的发生。物联纱布基于 RFID 可以实现识别手术室每一块纱布,使纱布便于计数和检测,医护人员可以轻松追踪和管理患者的纱布使用情况。【学习活动】二、病患输液监测系统实践【思考-讨论】医院的输液大厅里,摆放着许多输液架,上面悬挂着透明的输液袋。每个输液袋里装着不同颜色和标签的液体,代表不同的药品和治疗方案。在患者比较多时,护士们往往无法时刻关注每个病人的输液情况。能否利用物联网技术设计病患输液监测系统呢?你想实时监测输液过程中哪些与病患相关的数据?【想一想】如何测量输液袋余量状态?【示例】【实践探究】1. 需求分析,分析病患输液监测系统的功能需求【示例】功能实现,分析各个环节需要用到物联实验设备、平台【示例】3. 算法设计,根据需求分析和功能实现,选择下图中的模块,完成流程图。【示例】【学习活动】三、合作探究【模拟实现病患输液监测系统功能】任务一:硬件搭建画一画:确定需要使用的传感器及位置连接主控板与传感器任务二:采集数据。试一试:用传感器获取输液袋余量并在主控板上实时显示,将获取的数据记录在表格中 )任务三:传输与存储数据。主控板发送端:读取传感器数据并通过网络发送给物联网服务平台。主控板接收端:数据的接收及反馈。物联网服务平台:数据的存储与转发。任务四:分析处理数据。在数据采集的基础上,对有液体和无液体两种情况下光敏传感器采集的数据进行对比分析,探究获得两种状态的光照强度数据差值。任务五:反馈与控制。试一试:增加自动预警功能。监测到数据异常时,自动触发相应的预警保护措施。【病患输液监测系统主要代码】 听讲、思考、讨论 教师通过引领学生学习课程内容,促进学生学习知识。学生通过认真听讲、合作探究等方式,积极学习基础知识和相关技能。另外,通过提问的方式引发学生思考,培养其思考和解决问题的能力。
课堂小结 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理,帮助学生更好地理解和掌握所学内容。
拓展-提升 【拓展-提升】为了给患者提供更加便捷和高效的医疗服务,病患输液监测系统除了实时监测输液情况,还可以实现哪些功能?请在探索本项目的基础上,为病患输液监测系统增加一个新功能。 自主探究 呼应课堂核心知识,并通过生活案例拓展学生的认知边界。
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