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第3.11课《物联网数据的特点》教学设计
课题 物联网数据的特点 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 八年级
核心素养目标 信息意识：能够了解物联网数据 “量大、多样、时序、真实” 的四大特点，理清数据分析在智慧农场、桥梁监测等场景的应用价值。计算思维：能够理解物联网数据的特征逻辑，区分描述性、诊断性、预测性分析的不同作用，体会数据驱动决策的思维方式。数字化学习与创新：能够通过学习平台分析校园农场传感器数据，用图表呈现变化趋势，创新探究数据支撑农业生产的方法。信息社会责任：能够认识到物联网数据在保障交通、农业生产中的重要作用，同时关注数据采集与应用中的隐私保护与安全规范。
教学重点 能够了解物联网数据 “量大、多样、时序、真实” 的四大特点，理清数据分析在智慧农场、桥梁监测等场景的应用价值。
教学难点 能够认识到物联网数据在保障交通、农业生产中的重要作用，同时关注数据采集与应用中的隐私保护与安全规范。
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3.11课 物联网数据的特点一、单元导入1、学习目标:1.能设计与搭建具有数据采集、实时传输与智能处理功能的物联系统。2.掌握物联网数据采集、处理、应用等基本方法，能区分物联系统中各类数据的价值。3.能理解万物互联的基本原理，进一步体会物联网给社会发展带来的影响。随着互联网、物联网和人工智能的创新与发展，出现了众多不同类型的智能物联系统，在教育、经济、政务等领域得到了广泛的应用。大量的数据从物联网中产生，借助大数据、人工智能等技术进行数据分析，帮助人们做出更智慧的制断，让学习、生活和工作变得越来越高效。二、新知引入1、学习目标:通过分析物联网数据的特点，了解数据分析在生活中的应用，进一步加深对物联网数据价值的认识。（播放视频） 为什么导航软件能够提供出行的最优路线 智慧农场中存储着大量的数据，它们能够发挥怎么样的作用 明确单元学习目标观视频思考导航路线、农场数据的作用 让学生明晰学习方向引导学生感知物联网数据核心价值
讲授新课 新知讲解：物联系统是常见的信息系统，由硬件、软件、数据、通信网络、用户五个关键要索组成。数据是物联系统中的重要资源，通过对数据的分析，可以帮助人们为下一步的决策提供依据。一、物联网数据的特点物联网每天都产生大量的数据，这些数据规模巨大、格式多样，一般具有以下四个特点。1.数据量大每天都有成千上万的新设备接人物联网，每时每刻源源不断的产生大量数据。随着时间的推移，物联网的数据量不断增长，数据的存储量级单位也在不断刷新，从TB、PB量级跃升至EB、ZB量级。例如，一架双引擎商用飞机每天平均运行8小时，每天将产生超过500TB的数据。日积月累计算机中数据存储的最小单位是位(hit)，基本单位是字节(Byte，简称B)，1B=8hit。常用的存储容量单位有KB、MB、GB、TB、PB等相邻之间以1024(2)的信教遂进，如表11-1所示。2.类型多样物联网中连接着各种各样的传感器，通过传感器、采集终端可以获取不同类型、不同格式的数据。如图11-1所示，某智能汽车监测系统中，传感器的种类繁多，涵盖了温度、压力、位置、转速、加速度、振动、视频、音频等环境数据。3.时序性 物联网数据具有时序性，每一条数据是在一个时间点产生的，都会带一个时间戳，代表采集数据的时间，这个时间对于数据的计算和分析十分重要。每条数据是唯一且不会被更新。图11-2为校园农场中采集的土壤水分数据。4.真实性物联网系统对数据的真实性要求高，数据反映着系统运行的真实情况。如图11-3所示，桥梁健康监测系统中，通过温度传感器、荷载传感器、风速风向传感器等采集数据监测桥梁的健康状态，确保桥梁交通运行的安全。开动脑筋对比分析互联网数据与物联网数据的特点，有什么异同点 答：相同点：二者均为数字化数据，都需依托网络传输、存储，可通过分析实现价值，服务于各类应用场景。 不同点：互联网数据多由用户主动生成，如文字、图片、视频，结构多样且以人为核心；物联网数据由传感器、设备自动采集，具有实时、连续、时序性强的特点，多为结构化数据，聚焦物理世界状态监测。二、物联网数据的分析 通过分析物联网产生的大量数据，可以得到有价值的新数据。根据数据生成的结果类型进行分类，物联网数据分析一般有描述性分析、诊断性分析、预测性分析等。 描述性分析是对采集的物联网数据进行统计、分析与呈现。例如，智能电表采集了家庭用电的数据，以图表表示一定时间内用电量的变化(如图11-4)，让用户可以直观地了解用电数据的变化趋势。三、随堂作业1.物联网数据的特点有数据量大、实时性强、类型多样、真实可靠。2.登录中小学信息科技学习平台，下载校园农场中传感器所收集的一段时间内的数据，分析农作物的成长环境。答：登录中小学信息科技学习平台，下载校园农场一周传感器数据。假设核心指标为：日间温度 22-29℃、空气湿度 62%-74%、光照 8500-12100lux、土壤湿度 26%-34%。整理数据并绘制趋势图后发现，除午后温度短暂超出生菜适宜生长的 25℃上限外，其余指标均贴合其生长需求。据此判断需在午后加强通风降温，这体现了物联网数据能为农作物生长环境的精准调控提供科学依据。四、课堂练习完成课堂练习18-20页。五、拓展延伸1、物联网架构（观看视频）2、物联网数据采集3、智慧农业应用4、数据安全防护 列举设备产数据实例，理解 EB/ZB 量级概念记忆换算关系，完成简单单位换算练习梳理智能汽车传感器，列举数据类型下载农场数据，分析农作物生长环境完成 18-20 页课堂练习观看视频拓展认知 帮助学生直观认识数据量大特点让学生掌握数据存储单位知识使学生理解数据类型多样特征锻炼学生数据应用与实践能力巩固学生知识掌握程度拓宽学生知识边界
课后作业 1、总结物联网数据的特点，分析校园农场传感器数据对农作物生长的指导作用。 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。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第三单元 第11节
物联网数据的特点
（浙教版）八年级
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
能够认识到物联网数据在保障交通、农业生产中的重要作用，同时关注数据采集与应用中的隐私保护与安全规范。
能够通过学习平台分析校园农场传感器数据，用图表呈现变化趋势，创新探究数据支撑农业生产的方法。
能够理解物联网数据的特征逻辑，区分描述性、诊断性、预测性分析的不同作用，体会数据驱动决策的思维方式。
能够了解物联网数据 “量大、多样、时序、真实” 的四大特点，理清数据分析在智慧农场、桥梁监测等场景的应用价值。
03
新知讲解
单元导入
第三单元：智能物联系统实践
学习目标
1.能设计与搭建具有数据采集、实时传输与智能处理功能的物联系统。
2.掌握物联网数据采集、处理、应用等基本方法，能区分物联系统中各类数据的价值。
3.能理解万物互联的基本原理，进一步体会物联网给社会发展带来的影响。
03
新知讲解
单元导入
随着互联网、物联网和人工智能的创新与发展，出现了众多不同类型的智能物联系统，在教育、经济、政务等领域得到了广泛的应用。大量的数据从物联网中产生，借助大数据、人工智能等技术进行数据分析，帮助人们做出更智慧的制断，让学习、生活和工作变得越来越高效。
03
新知讲解
第十一节：物联网数据的特点
学习目标
通过分析物联网数据的特点，了解数据分析在生活中的应用，进一步加深对物联网数据价值的认识。
03
新知讲解
第十一节：物联网数据的特点
03
新知讲解
为什么导航软件能够提供出行的最优路线
智慧农场中存储着大量的数据，它们能够发挥怎么样的作用
03
新知讲解
物联系统是常见的信息系统，由硬件、软件、数据、通信网络、用户五个关键要索组成。数据是物联系统中的重要资源，通过对数据的分析，可以帮助人们为下一步的决策提供依据。
03
新知讲解
一、物联网数据的特点
物联网每天都产生大量的数据，这些数据规模巨大、格式多样，一般具有以下四个特点。
1.数据量大
每天都有成千上万的新设备接人物联网，每时每刻源源不断的产生大量数据。随着时间的推移，物联网的数据量不断增长，数据的存储量级单位也在不断刷新，从TB、PB量级跃升至EB、ZB量级。例如，一架双引擎商用飞机每天平均运行8小时，每天将产生超过500TB的数据。
03
新知讲解
日积月累
计算机中数据存储的最小单位是位(hit)，基本单位是字节(Byte，简称B)，1B=8hit。常用的存储容量单位有KB、MB、GB、TB、PB等相邻之间以1024(2)的信教遂进，如表11-1所示。
03
新知讲解
2.类型多样
物联网中连接着各种各样的传感器，通过传感器、采集终端可以获取不同类型、不同格式的数据。如图11-1所示，某智能汽车监测系统中，传感器的种类繁多，涵盖了温度、压力、位置、转速、加速度、振动、视频、音频等环境数据。
03
新知讲解
3.时序性
物联网数据具有时序性，每一条数据是在一个时间点产生的，都会带一个时间戳，代表采集数据的时间，这个时间对于数据的计算和分析十分重要。每条数据是唯一且不会被更新。图11-2为校园农场中采集的土壤水分数据。
03
新知讲解
4.真实性
物联网系统对数据的真实性要求高，数据反映着系统运行的真实情况。如图11-3所示，桥梁健康监测系统中，通过温度传感器、荷载传感器、风速风向传感器等采集数据监测桥梁的健康状态，确保桥梁交通运行的安全。
03
新知讲解
开动脑筋
对比分析互联网数据与物联网数据的特点，有什么异同点
相同点：二者均为数字化数据，都需依托网络传输、存储，可通过分析实现价值，服务于各类应用场景。
不同点：互联网数据多由用户主动生成，如文字、图片、视频，结构多样且以人为核心；物联网数据由传感器、设备自动采集，具有实时、连续、时序性强的特点，多为结构化数据，聚焦物理世界状态监测。
03
新知讲解
二、物联网数据的分析
通过分析物联网产生的大量数据，可以得到有价值的新数据。根据数据生成的结果类型进行分类，物联网数据分析一般有描述性分析、诊断性分析、预测性分析等。
描述性分析是对采集的物联网数据进行统计、分析与呈现。例如，智能电表采集了家庭用电的数据，以图表表示一定时间内用电量的变化(如图11-4)，让用户可以直观地了解用电数据的变化趋势。
03
新知讲解
随堂作业
1.物联网数据的特点有数据量大、实时性强、类型多样、真实可靠。
2.登录中小学信息科技学习平台，下载校园农场中传感器所收集的一段时间内的数据，分析农作物的成长环境。
登录中小学信息科技学习平台，下载校园农场一周传感器数据。假设核心指标为：日间温度 22-29℃、空气湿度 62%-74%、光照 8500-12100lux、土壤湿度 26%-34%。整理数据并绘制趋势图后发现，除午后温度短暂超出生菜适宜生长的 25℃上限外，其余指标均贴合其生长需求。据此判断需在午后加强通风降温，这体现了物联网数据能为农作物生长环境的精准调控提供科学依据。
04
课堂练习
一、选择题
1、下列不属于物联网数据特点的是（ ）
A. 实时性强 B. 数据量大
C. 人工主动生成 D. 真实可靠
2、校园农场传感器主要采集的是（ ）
A. 文本图片数据 B. 农作物生长环境数据
C. 用户聊天数据 D. 视频娱乐数据
C
B
04
课堂练习
3、物联网数据主要由谁自动采集（ ）
A. 人类用户 B. 传感器、智能设备
C. 软件程序 D. 网络平台
4、分析校园农场物联网数据的核心目的是（ ）
A. 娱乐休闲 B. 调控作物生长环境
C. 存储文件 D. 聊天互动
B
B
04
课堂练习
二、判断题
1、物联网数据具有实时性强、数据量大、真实可靠等特点。（ ）
2、物联网数据和互联网数据一样，均由用户主动生成。（ ）
3、传感器是物联网数据采集的重要设备。（ ）
4、分析校园农场物联网数据能科学指导农作物生长。（ ）
5、物联网数据都是文本、视频类非结构化数据。（ ）
√
X
√
X
√
05
拓展延伸
物联网架构
05
拓展延伸
物联网数据采集
物联网数据依靠温湿度、光照、土壤等传感器自动采集，无需人工操作，可 24 小时不间断获取物理世界信息，实时上传至平台。数据真实反映环境变化，是物联网实现智能监测、智慧管理的基础，校园农场就是典型的微型应用场景。
05
拓展延伸
智慧农业应用
物联网数据广泛用于智慧农业，能精准监测作物生长环境，辅助自动浇水、控温、补光。相比传统农业，更科学高效，可节约水肥资源、提升作物产量。校园农场让我们直观体验数据如何指导农业生产，感受科技兴农的魅力。
05
拓展延伸
数据安全防护
物联网数据在采集、传输、存储中需重视安全，要防止数据泄露、丢失或被篡改。稳定的数据安全保障，才能让智能监测、环境调控可靠运行。在学习与应用物联网时，应树立数据安全意识，遵守数据使用规范。
08
板书设计
物联网数据的特点
一、物联网数据的特点
二、物联网数据的分析
课后作业:
1、总结物联网数据的特点，分析校园农场传感器数据对农作物生长的指导作用。
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