(共25张PPT)
第三单元 第12节
物联网数据的汇集与使用
（浙教版）七年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
能够认识数据质量对物联系统的影响，理解精准阈值设置对资源节约的价值，提升技术应用的责任意识。
能够探索用 Python 分支结构实现自动浇灌逻辑，可视化呈现数据汇集结果，创新数据验证与成果展示的实践形式。
能够学会区分批处理与流处理的适用场景，分析数据从采集到指令输出的逻辑链条，提升系统优化与问题解决的效率。
能够了解物联网数据汇集、处理与使用的完整流程，感知服务器在数据流转中的核心作用，理解数据清洗与反馈控制的实践价值。
03
新知讲解
第十二节：物联网数据的汇集与使用
学习目标
通过物联系统原型的数据汇集过程，了解物联网的数据汇集和呈现方式，了解服务器处理数据时的批处理或流处理方式;在物联子系统原型数据的处理和应用过程中，体会物联网处理数据并做出反馈的过程。
03
新知讲解
第十二节：物联网数据的汇集与使用
03
新知讲解
物联网中的数据都是有用的吗
物联网中的数据最终去哪里了
03
新知讲解
物联网中传输的数据，最终汇集于物联网平台层的服务器中。服务器在物联网中的主要作用是收发数据、处理数据以及存储数据，如图12-1所示。
03
新知讲解
一、物联网数据的汇集
物联网中的物联系统，利用感如层获取和采集各类数据，经过网络层将数据汇集于平台层的服务器中，以备进一步的处理和应用。
"校园农场"物联系统原型中各物联子系统的数据最终汇集于网络平台层的服务器中，用户可以通过应用层软件，浏览、查阅数据。图12-2所示是"自动浇灌"物联子系统原型中采集和汇集的土壤湿度数据。
03
新知讲解
日积月累
物联网中汇集的数据在使用前需要进行数据清洗和过滤。由于物联设备的数据来源不确定，可能存在噪声、异常值等，使用前对数据据进行清洗和过滤，可以保证数据的质量和准确性。
我和家人分享后，觉得 “国家中小学智慧教育平台” 的资源特别丰富，能学到很多课本外的知识。我们讨论决定：每天花 20 分钟在平台学我感兴趣的航天课程，周末一起看科普公开课，既能学知识，又能增加亲子互动。
03
新知讲解
二、物联网数据的使用
数据经汇集和处理后，服务器一方面存储数据，另一方面根据客户需要和应用需要，做出相应的反馈，反馈以发送数据指令的形式下达，如图12-4所示。
03
新知讲解
物联系统通过预设适当的控制逻辑及阅值，实现对系统的控制。如在"校园农场"的"自动浇灌"物联子系统原型中，水分传感器会实时采集土壤中的湿度并上传至服务器，服务器接收数据后，比较土壤湿度值与预设的阔值，当获取的土壤湿度小于等于预设的阔值时，服务器立即发出反馈指令，发布马达启动命令，实施自动流水操作。"自动浇灌"实现过程如图12-5所示。
03
新知讲解
亲身体验
体验"校园农场"中其他物联系统原型中各类数据的反馈场景，并记录关键性数据。
体验校园农场智能灌溉、环境监测等物联子系统的数据反馈场景，实时采集土壤湿度、环境温湿度、阈值触发数值、设备启停响应时间等关键数据。以表格形式规范记录，梳理数据反馈逻辑与触发条件，为系统调试和方案优化提供详实依据。
03
新知讲解
日积月累
在"自动浇灌"物联子系统原型中，当"土壤水分"传感器采集的土壤湿度值小于所设置的"阙值"时，水泵启动，实施浇灌;当"土壤水分"传感器采集的土壤温度值大于等于所设置的"阅值"时，水泵停止。这样的"自动浇灌"需求，程序设计时可以选择分支结构语句来实现。
Python中常用的分支结构语句有if-else语句，该语句格式如下:
if<条件>:
<语句块1>
[else:
<语句块2>]
03
新知讲解
开动脑筋
"自动浇灌"物联子系统原型中土壤水分的"阅值"的设置有什么讲究 若浇灌的是不同植物，"自动浇灌"物联子系统原型中"阅值"的设置一样吗
土壤水分阈值需结合土壤质地、环境温湿度设定，兼顾植物需水与防根系渍涝，避免过干或过湿。不同植物耐旱、喜湿特性差异显著，因此阈值设置不相同，需按植物品类分别适配调整。
03
新知讲解
随堂练习
1.物联网中服务器主要有收发数据、处理数据、存储数据三大功能。
2.记录"自动浇灌"物联子系统原型中不同植物"自动浇灌"的时间与次数，填写下表，并和同学分享与交流。
日期 植物1名称:浇灌阈值: 植物2名称:灌阙值:
自动浇灌时间记录 备注 自动浇灌时间记录 备注
周一 09:12 晴，土壤湿度 18% 08:45 晴，土壤湿度 36%
周二 10:05 晴，土壤湿度 17% 09:20 多云，土壤湿度 35%
周三 —— 阴，土壤湿度 22% 10:15 阴，土壤湿度 38%
周四 08:50 晴，土壤湿度 19% 09:30 晴，土壤湿度 37%
04
课堂练习
一、选择题
1、物联网中服务器的三大核心功能不包括（ ）
A. 收发数据 B. 处理数据
C. 存储数据 D. 打印文档
2、自动浇灌子系统中，土壤水分阈值的设置主要依据是（ ）
A. 植物需水特性与环境条件 B. 设备外观颜色
C. 随机数值 D. 固定的时间间隔
D
A
04
课堂练习
3、服务器接收到数据后立即处理并保存的方式称为（ ）
A. 流处理 B. 批处理
C. 冷处理 D. 热备份
4、物联网数据在使用前的必要操作是（ ）
A. 数据清洗与过滤 B. 直接删除原始数据
C. 无需处理直接使用 D. 仅保留最大值
A
A
04
课堂练习
二、判断题
1、物联网服务器的核心作用是收发、处理和存储数据。（ ）
2、不同植物的自动浇灌阈值设置完全相同。（ ）
3、批处理是先存储数据，再定期集中处理，适合对实时性要求不高的场景。（ ）
4、物联网采集的数据无需清洗，可直接用于分析。（ ）
5、自动浇灌子系统中，当土壤湿度低于阈值时，系统会触发浇灌操作。（ ）
√
X
√
X
√
05
拓展延伸
工业物联网
05
拓展延伸
动态阈值调控
结合环境温湿度、光照强度等多类数据，通过算法实现土壤湿度阈值自适应调整，适配昼夜、季节气候波动，既满足植物需水要求，又减少无效浇灌，提升子系统智能化与节水效率。
05
拓展延伸
数据融合决策
将土壤湿度、降雨量、蒸发量数据融合分析，构建多维浇灌决策模型，弥补单一湿度数据判定的局限，优化系统触发逻辑，有效降低误触发概率，适配不同植物生长阶段需求。
05
拓展延伸
分区节水管控
依据园区植物耐旱、喜湿的品类差异，划分独立管控区域，分区域设定差异化湿度阈值，搭配间歇式浇灌模式，依托数据闭环反馈调节，在保障生长的前提下，最大化节约水资源。
08
板书设计
物联网数据的汇集与使用
一、物联网数据的汇集
二、物联网数据的使用
课后作业:
1、选取两种不同植物，设置适配的浇灌阈值，记录浇灌数据并分析系统的反馈逻辑。
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第3.12课《物联网数据的汇集与使用》教学设计
课题 物联网数据的汇集与使用 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 七年级
核心素养目标 信息意识：能够了解物联网数据汇集、处理与使用的完整流程，感知服务器在数据流转中的核心作用，理解数据清洗与反馈控制的实践价值。计算思维：能够学会区分批处理与流处理的适用场景，分析数据从采集到指令输出的逻辑链条，提升系统优化与问题解决的效率。数字化学习与创新：能够探索用 Python 分支结构实现自动浇灌逻辑，可视化呈现数据汇集结果，创新数据验证与成果展示的实践形式。信息社会责任：能够认识数据质量对物联系统的影响，理解精准阈值设置对资源节约的价值，提升技术应用的责任意识。
教学重点 能够了解物联网数据汇集、处理与使用的完整流程，感知服务器在数据流转中的核心作用，理解数据清洗与反馈控制的实践价值。
教学难点 能够认识数据质量对物联系统的影响，理解精准阈值设置对资源节约的价值，提升技术应用的责任意识。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第3.12课 物联网数据的汇集与使用一、新知引入1、学习目标:通过物联系统原型的数据汇集过程，了解物联网的数据汇集和呈现方式，了解服务器处理数据时的批处理或流处理方式;在物联子系统原型数据的处理和应用过程中，体会物联网处理数据并做出反馈的过程。。（播放视频） 物联网中的数据都是有用的吗 物联网中的数据最终去哪里了 观看视频初识数据汇集 引导学生感知核心逻辑
讲授新课 新知讲解：物联网中传输的数据，最终汇集于物联网平台层的服务器中。服务器在物联网中的主要作用是收发数据、处理数据以及存储数据，如图12-1所示。一、物联网数据的汇集物联网中的物联系统，利用感如层获取和采集各类数据，经过网络层将数据汇集于平台层的服务器中，以备进一步的处理和应用。"校园农场"物联系统原型中各物联子系统的数据最终汇集于网络平台层的服务器中，用户可以通过应用层软件，浏览、查阅数据。图12-2所示是"自动浇灌"物联子系统原型中采集和汇集的土壤湿度数据。日积月累物联网中汇集的数据在使用前需要进行数据清洗和过滤。由于物联设备的数据来源不确定，可能存在噪声、异常值等，使用前对数据据进行清洗和过滤，可以保证数据的质量和准确性。答：我和家人分享后，觉得 “国家中小学智慧教育平台” 的资源特别丰富，能学到很多课本外的知识。我们讨论决定：每天花 20 分钟在平台学我感兴趣的航天课程，周末一起看科普公开课，既能学知识，又能增加亲子互动。二、物联网数据的使用数据经汇集和处理后，服务器一方面存储数据，另一方面根据客户需要和应用需要，做出相应的反馈，反馈以发送数据指令的形式下达，如图12-4所示。物联系统通过预设适当的控制逻辑及阅值，实现对系统的控制。如在"校园农场"的"自动浇灌"物联子系统原型中，水分传感器会实时采集土壤中的湿度并上传至服务器，服务器接收数据后，比较土壤湿度值与预设的阔值，当获取的土壤湿度小于等于预设的阔值时，服务器立即发出反馈指令，发布马达启动命令，实施自动流水操作。"自动浇灌"实现过程如图12-5所示。亲身体验体验"校园农场"中其他物联系统原型中各类数据的反馈场景，并记录关键性数据。答：体验校园农场智能灌溉、环境监测等物联子系统的数据反馈场景，实时采集土壤湿度、环境温湿度、阈值触发数值、设备启停响应时间等关键数据。以表格形式规范记录，梳理数据反馈逻辑与触发条件，为系统调试和方案优化提供详实依据。日积月累 在"自动浇灌"物联子系统原型中，当"土壤水分"传感器采集的土壤湿度值小于所设置的"阙值"时，水泵启动，实施浇灌;当"土壤水分"传感器采集的土壤温度值大于等于所设置的"阅值"时，水泵停止。这样的"自动浇灌"需求，程序设计时可以选择分支结构语句来实现。Python中常用的分支结构语句有if-else语句，该语句格式如下:if<条件>: <语句块1>[else: <语句块2>]开动脑筋"自动浇灌"物联子系统原型中土壤水分的"阅值"的设置有什么讲究 若浇灌的是不同植物，"自动浇灌"物联子系统原型中"阅值"的设置一样吗 答：土壤水分阈值需结合土壤质地、环境温湿度设定，兼顾植物需水与防根系渍涝，避免过干或过湿。不同植物耐旱、喜湿特性差异显著，因此阈值设置不相同，需按植物品类分别适配调整。三、随堂作业 1.物联网中服务器主要有收发数据、处理数据、存储数据三大功能。2.记录"自动浇灌"物联子系统原型中不同植物"自动浇灌"的时间与次数，填写下表，并和同学分享与交流。观看表格四、课堂练习完成课堂练习16-18页。五、拓展延伸1、工业物联网（观看视频）2、动态阈值调控3、 数据融合决策4、分区节水管控 学习数据汇集完整流程了解数据清洗过滤要点学习数据处理反馈逻辑体验记录数据反馈场景掌握 if-else 语句格式思考阈值设置讲究与差异记录数据填表格分享完成 16-18 页课堂练习观看视频拓展数据认知 让学生理解汇集逻辑帮助学生重视数据质量使学生掌握使用流程锻炼学生数据记录能力让学生学会编程基础启发学生辩证思考适配检验学生实践应用能力巩固学生知识掌握程度拓宽学生数据知识边界
课后作业 1、选取两种不同植物，设置适配的浇灌阈值，记录浇灌数据并分析系统的反馈逻辑。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
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