第第頁(yè)人教版（2024）八年級(jí)全一冊(cè)信息科技第1單元從感知到物聯(lián)（1-5課）教案第1課《開(kāi)啟物聯(lián)網(wǎng)之門》課程名稱：第1課開(kāi)啟物聯(lián)網(wǎng)之門年級(jí)：八年級(jí)課時(shí)：45分鐘一、教學(xué)目標(biāo)分析知識(shí)與技能1.能夠初步了解物聯(lián)網(wǎng)，知道物品聯(lián)網(wǎng)的基本條件。2.能夠知道物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。3.能夠了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程，感受數(shù)字中國(guó)的成就。過(guò)程與方法1.通過(guò)尋找身邊能聯(lián)網(wǎng)的物品并分析其好處，培養(yǎng)觀察能力和對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用分析能力。2.通過(guò)討論物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別、探究我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展原因等活動(dòng)，提升對(duì)比分析和歸納總結(jié)能力。3.通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，如交流物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用案例，增強(qiáng)合作與溝通能力。情感態(tài)度價(jià)值觀1.通過(guò)感受物聯(lián)網(wǎng)在生活中的廣泛應(yīng)用，如物聯(lián)家居、物聯(lián)班牌等，激發(fā)對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。2.了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成就，增強(qiáng)民族自豪感和對(duì)數(shù)字中國(guó)建設(shè)的認(rèn)同感。3.在學(xué)習(xí)過(guò)程中，認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的安全隱患，如數(shù)據(jù)隱私保護(hù)問(wèn)題，培養(yǎng)信息安全意識(shí)。二、教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.物品聯(lián)網(wǎng)的基本條件：有唯一可識(shí)別的編碼、能感知并提供自身數(shù)據(jù)、可與其他物品交換數(shù)據(jù)。2.物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系：核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展歷程從計(jì)算機(jī)連接到人與人互聯(lián)再到萬(wàn)物互聯(lián)，傳感器的應(yīng)用是兩者最大區(qū)別。3.我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和推動(dòng)因素：1999年起步研究，2009年“感知中國(guó)”提出，以及國(guó)家重視、廣泛應(yīng)用場(chǎng)景、覆蓋廣的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等因素。教學(xué)難點(diǎn)1.準(zhǔn)確理解物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別，尤其是傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用，能通過(guò)案例（如電器報(bào)修的互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景對(duì)比）進(jìn)行分析。2.客觀分析物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享帶來(lái)的安全隱患，如隱私泄露等問(wèn)題，并提出合理的保護(hù)思路。三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法情景導(dǎo)入（5分鐘）師：同學(xué)們，在日常生活中，我們的居住空間正悄然發(fā)生變化。想象一下，回到家不用手動(dòng)開(kāi)關(guān)燈，燈光能根據(jù)環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)；電視能知曉你的喜好，自動(dòng)推薦節(jié)目。這背后，就是物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)揮作用。師：本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容有三項(xiàng)。首先尋找身邊可聯(lián)網(wǎng)物品，接著探索物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)關(guān)系，最后了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況，通過(guò)這些來(lái)深入認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)。師：本節(jié)課我們將圍繞三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)：什么是物聯(lián)網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)里的“物”有哪些？物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)又存在怎樣的聯(lián)系？問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)一：揭秘射頻識(shí)別技術(shù)（7分鐘）師：物聯(lián)網(wǎng)英文是internetofthings，直譯為“物品的互聯(lián)網(wǎng)”，簡(jiǎn)單說(shuō)就是借助互聯(lián)網(wǎng)把物品連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。師：生活中有不少物聯(lián)網(wǎng)案例。物聯(lián)家居能實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能控制，讓生活更便捷；物聯(lián)班牌可展示學(xué)生信息、減輕教師負(fù)擔(dān)；物聯(lián)燈光系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境和需求調(diào)節(jié)亮度。師：計(jì)算機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)要有自己的身份，物品要連接互聯(lián)網(wǎng)也不例外。一般來(lái)說(shuō)，滿足以下條件的物品就可以接入互聯(lián)網(wǎng)。其一要有名，即具備可被識(shí)別的唯一編碼，像圖中手機(jī)的IMEI碼；其二需可感知，能提供自身數(shù)據(jù)；其三得能傳輸，可與其他物品交換數(shù)據(jù)。講授法討論法師生互動(dòng)合作探究（實(shí)踐操作）（5分鐘）師：前面我們了解了物品聯(lián)網(wǎng)的條件和標(biāo)識(shí)相關(guān)知識(shí)。現(xiàn)在進(jìn)入學(xué)習(xí)活動(dòng)1：想想除了臺(tái)式計(jì)算機(jī)、平板、手機(jī)，還有什么物品連接了互聯(lián)網(wǎng)？它們接入互聯(lián)網(wǎng)后帶來(lái)了什么好處？師：我們一起來(lái)看接入互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)產(chǎn)品。智能汽車能自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程控制，讓出行效率更高；可穿戴設(shè)備實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)，方便大家管理自身健康；電燈等智能家居支持遠(yuǎn)程控制，大大提升生活便利性；傳感器負(fù)責(zé)環(huán)境感知，為各類場(chǎng)景應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐；機(jī)器人能執(zhí)行任務(wù)，替代人力去完成一些工作。這些物聯(lián)產(chǎn)品，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)豐富功能，給我們生活、工作帶來(lái)諸多便利，也是物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用里的生動(dòng)體現(xiàn)。講授法新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)二：揭秘射頻識(shí)別技術(shù)（8分鐘）師：接下來(lái)我們來(lái)探索物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。隨著傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，越來(lái)越多物品接入網(wǎng)絡(luò)使互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)核心與基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)，依托其實(shí)現(xiàn)物-物、物-人連接，同時(shí)二者有區(qū)別，互聯(lián)網(wǎng)連計(jì)算機(jī)等設(shè)備、側(cè)重信息交互，物聯(lián)網(wǎng)連接物品、側(cè)重物品智能管控。師：以電器故障為例，當(dāng)電器出現(xiàn)電路故障（發(fā)現(xiàn)問(wèn)題），人用手機(jī)報(bào)修（信息發(fā)起），經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息處理環(huán)節(jié)，依托互聯(lián)網(wǎng)，由快遞員執(zhí)行將電視寄回工廠返修（反饋執(zhí)行），展現(xiàn)了從問(wèn)題發(fā)現(xiàn)到借助互聯(lián)網(wǎng)完成設(shè)備維修流程里，人工參與信息傳遞與執(zhí)行的過(guò)程。師：在物聯(lián)網(wǎng)體系中，傳感器可自動(dòng)完成狀態(tài)感知與數(shù)據(jù)采集。當(dāng)檢測(cè)到異常后，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸與信息處理環(huán)節(jié)，由物聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)的機(jī)器人直接執(zhí)行取走報(bào)修動(dòng)作，無(wú)需人工手動(dòng)發(fā)起，展現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)憑借傳感、智能執(zhí)行等能力，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自主感知、決策與行動(dòng)，區(qū)別于互聯(lián)網(wǎng)依賴人工交互的運(yùn)作模式，體現(xiàn)其在智能管控流程里的自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)。講授法師生互動(dòng)合作探究（實(shí)踐操作）（4分鐘）師：前面我們了解了物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別，接下來(lái)進(jìn)入學(xué)習(xí)活動(dòng)2。咖啡壺事件蘊(yùn)含早期“實(shí)用化”物聯(lián)思想，通過(guò)上網(wǎng)查找資料，能進(jìn)一步探究二者關(guān)系。師：咖啡壺事件是指在咖啡壺旁邊安裝一個(gè)便攜式攝像機(jī)，將鏡頭對(duì)準(zhǔn)咖啡壺，利用計(jì)算機(jī)圖像捕捉技術(shù)，將畫面?zhèn)鬟f到實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)上，以方便工作人員隨時(shí)查看咖啡是否煮好。這就是技術(shù)改變生活的案例。講授法新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)三：揭秘射頻識(shí)別技術(shù)（7鐘）師：我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)起步早，起初叫傳感網(wǎng)，中科院1999年就開(kāi)始了相關(guān)研究，拉開(kāi)發(fā)展序幕；2005年科技部啟動(dòng)多個(gè)RFID項(xiàng)目，推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用；2008年北京奧運(yùn)門票用上電子標(biāo)簽，是物聯(lián)網(wǎng)在大型活動(dòng)的實(shí)踐；2009年提出“感知中國(guó)”，提升戰(zhàn)略地位；2010年首個(gè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域規(guī)范發(fā)布，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展；2011年工信部發(fā)布“十二五”規(guī)劃，明確發(fā)展方向；2013年國(guó)務(wù)院出臺(tái)指導(dǎo)意見(jiàn)，加強(qiáng)政策引導(dǎo)；2017年成中央經(jīng)濟(jì)工作重點(diǎn)，聚焦產(chǎn)業(yè)推進(jìn)；2021年八部門印發(fā)三年行動(dòng)計(jì)劃，攻堅(jiān)關(guān)鍵任務(wù)；2023年蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端用戶達(dá)23.32億，展現(xiàn)規(guī)模成效。發(fā)展至今，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用從過(guò)去閉環(huán)、碎片化的狀態(tài)，逐步邁向開(kāi)放、規(guī)?；€與5G等技術(shù)加速融合，開(kāi)啟“萬(wàn)物智聯(lián)”新時(shí)代，持續(xù)拓展智慧生活、產(chǎn)業(yè)升級(jí)等更多可能，不斷為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入新動(dòng)能。師：我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。原因在于國(guó)家重視，出臺(tái)相關(guān)政策支持；應(yīng)用廣泛，覆蓋多領(lǐng)域；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣，像5G助力，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。講授法拓展深化，回歸生活（6分鐘）師：前面我們了解了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)等知識(shí)。現(xiàn)在進(jìn)入拓展與提升環(huán)節(jié)：一是思考洗衣機(jī)或冰箱聯(lián)網(wǎng)可共享的數(shù)據(jù)及共享對(duì)象；二是探討數(shù)據(jù)在網(wǎng)上人人可見(jiàn)時(shí)可能產(chǎn)生的安全隱患。師：聯(lián)網(wǎng)后可共享設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、使用習(xí)慣、能耗等數(shù)據(jù)，可與設(shè)備制造商、好友共享。但數(shù)據(jù)公開(kāi)易致隱私泄露、設(shè)備被控等隱患。討論法講授法課后作業(yè)（1分鐘）師：同學(xué)們，課后作業(yè)是列舉三種生活中常見(jiàn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，并闡述它們接入互聯(lián)網(wǎng)后帶來(lái)的好處，然后簡(jiǎn)要梳理我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程，再談?wù)勀銓?duì)物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的見(jiàn)解。課堂小結(jié)與評(píng)價(jià)（2分鐘）本節(jié)課，我們初步了解了物聯(lián)網(wǎng)及物品聯(lián)網(wǎng)的基本條件，知道了物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，還了解了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程，感受數(shù)字中國(guó)的成就。教學(xué)反思1.反思點(diǎn)：講解物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)區(qū)別時(shí)，部分學(xué)生對(duì)傳感器作用理解較模糊，未充分結(jié)合“傳感器自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)修”與“人工互聯(lián)網(wǎng)報(bào)修”場(chǎng)景對(duì)比。討論安全隱患時(shí)，學(xué)生多停留在表面隱私問(wèn)題，對(duì)數(shù)據(jù)濫用、設(shè)備操控等深層風(fēng)險(xiǎn)思考不足，參與深度有限。2.改進(jìn)措施：增加“傳統(tǒng)家電手動(dòng)控制”與“智能家電傳感器自動(dòng)運(yùn)行”的直觀案例對(duì)比，借助動(dòng)畫演示強(qiáng)化理解。提前布置“物聯(lián)網(wǎng)安全事件”資料收集任務(wù)，課堂組織小組分享，引導(dǎo)學(xué)生從技術(shù)、隱私、倫理等維度剖析，提升討論的參與度與思辨深度。第2課《傳感之古今未來(lái)》課程名稱：第2課傳感之古今未來(lái)年級(jí)：八年級(jí)課時(shí)：45分鐘一、教學(xué)目標(biāo)分析知識(shí)與技能1.能夠了解傳感器的起源、定義及基本工作原理。2.能夠認(rèn)識(shí)常見(jiàn)傳感器類型，如溫度、光敏、聲音傳感器等。3.能夠分析傳感器在生活、科技領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。4.能夠簡(jiǎn)述傳感器的發(fā)展趨勢(shì)，如集成化、智能化、無(wú)線化。過(guò)程與方法1.通過(guò)類比人體感官，理解傳感器的功能，提升抽象思維能力。2.通過(guò)小組討論、案例分析，探究傳感器在不同場(chǎng)景的應(yīng)用，培養(yǎng)信息收集與合作探究能力。3.通過(guò)對(duì)比古今傳感器，體會(huì)科技發(fā)展脈絡(luò)，增強(qiáng)歷史與科技結(jié)合的分析能力。情感態(tài)度價(jià)值觀1.感受中國(guó)古代科技成就，激發(fā)民族自豪感。2.體會(huì)傳感器對(duì)生活和科技進(jìn)步的推動(dòng)作用，培養(yǎng)對(duì)信息科技的興趣。3.關(guān)注傳感器國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀，增強(qiáng)科技自主創(chuàng)新的責(zé)任感。二、教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.傳感器的定義與工作原理。2.常見(jiàn)傳感器的功能及應(yīng)用實(shí)例。3.傳感器發(fā)展趨勢(shì)的理解。教學(xué)難點(diǎn)1.傳感器工作原理的抽象概念具象化。2.跨學(xué)科知識(shí)在傳感器應(yīng)用中的綜合分析。3.傳感器發(fā)展趨勢(shì)與實(shí)際需求的關(guān)聯(lián)理解。三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法情景導(dǎo)入（5分鐘）師：同學(xué)們，感知在物聯(lián)網(wǎng)中起著決定性的作用。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的感覺(jué)器官就如同人的眼、耳、口、鼻、舌等，用于獲取目標(biāo)對(duì)象的各種數(shù)據(jù)。師：本節(jié)課我們要了解傳感器的由來(lái)及發(fā)展趨勢(shì)，感受信息科技給生活帶來(lái)的益處，學(xué)習(xí)傳感器的基本工作原理，認(rèn)識(shí)傳感器的作用。師：本節(jié)課我們的學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：學(xué)習(xí)傳感器的起源，認(rèn)識(shí)傳感器，并理解傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。師：今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容我們也將圍繞兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)：什么是傳感器，它是如何工作的？傳感器的發(fā)展趨勢(shì)是什么？問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)知識(shí)點(diǎn)一：傳感器的起源（4分鐘）師：我們先來(lái)看看傳感器的起源。隨著人類文明的進(jìn)步，越來(lái)越多的工具被制造和使用。其中指南針，日晷等都可以視為最古老的傳感器。它們具有一定的感知能力。但古代傳感器通?；诤?jiǎn)單的物理原理，依賴人們對(duì)周圍環(huán)境的長(zhǎng)期觀察和經(jīng)驗(yàn)積累而設(shè)計(jì)，精度相對(duì)較低。講授法學(xué)習(xí)活動(dòng)一：查閱資料了解古代傳感器（6分鐘）師：除了我們上面提到的指南針，日晷等傳感器外，同學(xué)們知道古代還有哪些傳感器嗎？通過(guò)上網(wǎng)查找材料，說(shuō)說(shuō)其他傳感器它們分別實(shí)現(xiàn)了什么感知功能？它們的輸入和輸出分別是什么？師：通過(guò)查閱資料，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)古時(shí)候還有很多傳感器，例如測(cè)風(fēng)器——如相風(fēng)鳥，它可以測(cè)定風(fēng)向和風(fēng)速。通過(guò)自然風(fēng)力的輸入，通過(guò)風(fēng)對(duì)其產(chǎn)生的作用力，使其發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)，人們依據(jù)其指向和擺動(dòng)幅度等判斷風(fēng)向和風(fēng)速，可以輸出風(fēng)向（如東南西北等方向）、風(fēng)速等級(jí)（可簡(jiǎn)單劃分為微風(fēng)、大風(fēng)等，或更精確的數(shù)值）。師：除了測(cè)風(fēng)器，我國(guó)古代還有測(cè)雨器。宋代的“天池盆”，是世界上最早的測(cè)雨器。它可以測(cè)量降雨量。輸入自然降落到測(cè)雨器內(nèi)的雨水，通過(guò)測(cè)量盆中收集雨水的深度來(lái)確定降雨量，輸出降雨量數(shù)值（一般通過(guò)容器內(nèi)收集雨水的深度來(lái)衡量）。師：還有可以檢測(cè)地震的發(fā)生判斷地震方向的傳感器——地動(dòng)儀，比如候風(fēng)地動(dòng)儀。輸入地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的地震波引發(fā)的地面震動(dòng)，利用“懸垂擺原理”，當(dāng)?shù)卣鸩▊鱽?lái)，內(nèi)部的擺錘會(huì)擺動(dòng)，觸發(fā)機(jī)關(guān)，使相應(yīng)方向的龍口張開(kāi)，銅丸落下，提示地震方位。輸出地震發(fā)生方位。師：除了上面介紹的傳感器，還有很多早期傳感器。比如圭表通過(guò)測(cè)量日影長(zhǎng)度，以太陽(yáng)光照下圭表產(chǎn)生的日影長(zhǎng)度數(shù)據(jù)為輸入，依據(jù)日影長(zhǎng)度變化規(guī)律和天文歷法知識(shí)推算，輸出方向、節(jié)氣、時(shí)刻；日晷利用太陽(yáng)投射影子，把太陽(yáng)光照下晷針影子位置作為輸入，根據(jù)影子在刻度盤位置對(duì)應(yīng)不同時(shí)刻來(lái)輸出時(shí)刻；沙漏靠控制沙粒掉落速度，輸入是沙粒從一個(gè)容器到另一個(gè)容器的流動(dòng)，依據(jù)沙粒流速、數(shù)量和時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系，輸出時(shí)間；水鐘借助水的流動(dòng)，以水從一個(gè)容器流到另一個(gè)容器為輸入，依照水流速度、水量和時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系，輸出時(shí)間。它們雖原始，但已具備傳感器“輸入-計(jì)算-輸出”的基本邏輯，是傳感器發(fā)展的早期形態(tài)。講授法實(shí)踐操作法知識(shí)點(diǎn)二：認(rèn)識(shí)傳感器（8分鐘）師：認(rèn)識(shí)了傳感器的起源和一些古代的傳感器，下面，我們來(lái)學(xué)習(xí)科技世界中的傳感器。傳感器是一種能將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，以滿足數(shù)據(jù)的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。其基本結(jié)構(gòu)包含敏感元件與轉(zhuǎn)換元件?；竟ぷ髟頌椋罕粶y(cè)量作用于敏感元件，敏感元件感應(yīng)并捕捉物理量、化學(xué)量等信息。隨后，轉(zhuǎn)換元件將敏感元件獲取的信息，依照特定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于傳輸、處理的信號(hào)，如電信號(hào)等。師：傳感器中的敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分，用來(lái)感知環(huán)境數(shù)據(jù)、接收輸入信號(hào)。轉(zhuǎn)換元件的功能是將敏感元件的變化轉(zhuǎn)換成適合傳輸和度量的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸出。在傳感器工作過(guò)程中，還會(huì)有輔助電路和變換電路的參與。師：了解了傳感器后，我們來(lái)看看常見(jiàn)的傳感器。如溫濕度傳感器、光敏傳感器、紅外傳感器、氣壓傳感器等，它們廣泛應(yīng)用于生活中的各類設(shè)備。師：同一種傳感器可以應(yīng)用在不同領(lǐng)域。如溫度傳感器可以用于工業(yè)領(lǐng)域監(jiān)控溫度，還可以用在醫(yī)療領(lǐng)域監(jiān)測(cè)病人的體溫。師：實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能，可以使用不同種類的傳感器。就如測(cè)量無(wú)人機(jī)飛行高度，既可以使用氣壓傳感器，也可以使用超聲波傳感器，還可以使用紅外傳感器。講授法學(xué)習(xí)活動(dòng)二：認(rèn)識(shí)設(shè)備中的傳感器（8分鐘）師：傳感器在生活中單獨(dú)出現(xiàn)的情況很少，基本上都是作為電子設(shè)備中的一部分參與我們的生活。那同學(xué)們思考一下：洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等常見(jiàn)的家用電器中是否有傳感器？如果有傳感器，這些傳感器有哪些功能和作用？“祝融號(hào)”火星探測(cè)車可能安裝了哪些傳感器？分別有什么作用？師：像洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等常見(jiàn)的家用電器，其中都有傳感器。我們以洗衣機(jī)為例，洗衣機(jī)中有水位傳感器，溫度傳感器，重量傳感器和壓力傳感器。水位傳感器功能：檢測(cè)洗衣機(jī)內(nèi)水位高低?？梢钥刂七M(jìn)水和排水，保證洗衣機(jī)內(nèi)水位合適，避免水浪費(fèi)或不足，滿足不同衣物量的洗滌需求。溫度傳感器功能：測(cè)量洗衣水溫度。會(huì)依據(jù)衣物材質(zhì)和洗滌程序，把水溫調(diào)節(jié)到合適范圍，提高洗滌效果，防止衣物因水溫過(guò)高受損。重量傳感器功能：測(cè)量衣物重量。為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)提供衣物重量信息，自動(dòng)調(diào)整水位、洗滌時(shí)間和洗滌力度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效洗滌。在衣物少就減少用水量、縮短洗滌時(shí)間。壓力傳感器功能：監(jiān)測(cè)洗衣機(jī)內(nèi)部水壓。確保洗滌和漂洗時(shí)水流正常，防止因衣物過(guò)多或管道堵塞等造成水壓異常，保護(hù)洗衣機(jī)水路系統(tǒng)。師：“祝融號(hào)”火星車成功在火星表面著陸，并執(zhí)行了多項(xiàng)科學(xué)探測(cè)任務(wù)，其背后離不開(kāi)眾多傳感器的支持，如用于導(dǎo)航與地形觀測(cè)的導(dǎo)航與地形相機(jī)、探測(cè)火星次表層結(jié)構(gòu)的次表層探測(cè)雷達(dá)、監(jiān)測(cè)火星磁場(chǎng)情況的火星表面磁場(chǎng)探測(cè)儀，以及獲取火星氣象數(shù)據(jù)的火星氣象測(cè)量?jī)x，這些傳感器協(xié)同工作，助力“祝融號(hào)”開(kāi)展火星探測(cè)任務(wù)，讓我們對(duì)火星環(huán)境有更深入認(rèn)知。講授法知識(shí)點(diǎn)三：傳感器的發(fā)展趨勢(shì)（6分鐘）師：傳感器的應(yīng)用如此廣泛，我們來(lái)探討一下傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又對(duì)傳感器提出更高的要求，如體積更小、功能更強(qiáng)、價(jià)格更低、檢測(cè)更準(zhǔn)確、使用更靈活、產(chǎn)品更節(jié)能等。師：傳感器的種類多達(dá)幾萬(wàn)種，但和芯片技術(shù)一樣，國(guó)內(nèi)有部分高精尖的傳感器依賴進(jìn)口。隨著自主研發(fā)技術(shù)的增強(qiáng)，傳感器作為關(guān)鍵基礎(chǔ)部件，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化對(duì)我國(guó)科技自主可控至關(guān)重要，能擺脫對(duì)外技術(shù)依賴，從保障國(guó)家安全層面，避免關(guān)鍵技術(shù)受外部制約；從技術(shù)發(fā)展看，助力突破國(guó)外長(zhǎng)期壟斷的技術(shù)瓶頸，掌握核心研發(fā)能力；從產(chǎn)業(yè)生態(tài)講，穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)自主、健康、可持續(xù)發(fā)展，為我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展筑牢根基。講授法拓展與提升（5分鐘）師：手機(jī)之所以越來(lái)越智能，很重要的原因就是集成了越來(lái)越多的傳感器。同學(xué)們思考：手機(jī)集成了哪些傳感器？這些傳感器有什么作用？手機(jī)中的哪些應(yīng)用使用了這些傳感器？師：手機(jī)上的傳感器有重力傳感器：檢測(cè)手機(jī)方向和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，用于屏幕自動(dòng)旋轉(zhuǎn)、游戲控制。光線傳感器：檢測(cè)環(huán)境光線強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)屏幕亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，輔助拍照參數(shù)調(diào)整。距離傳感器：檢測(cè)手機(jī)與物體距離，防止通話時(shí)誤觸，能自動(dòng)關(guān)閉和點(diǎn)亮屏幕。攝像頭傳感器：捕捉圖像和視頻信息，用于拍照、錄像、視頻通話等。指紋傳感器：采集指紋用于身份識(shí)別，實(shí)現(xiàn)指紋解鎖、指紋支付?；魻杺鞲衅鳎簷z測(cè)磁場(chǎng)變化，配合保護(hù)套，實(shí)現(xiàn)開(kāi)合時(shí)自動(dòng)喚醒或關(guān)閉屏幕。加速度傳感器：測(cè)量手機(jī)加速度變化，應(yīng)用于計(jì)步、搖一搖等功能。氣壓傳感器：測(cè)量大氣壓力，推算海拔，用于地圖導(dǎo)航海拔顯示、天氣預(yù)報(bào)。講授法課后作業(yè)（1分鐘）師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)谡n后選擇一種在課堂上未詳細(xì)介紹的古代傳感器，查閱資料后撰寫一篇300字左右的小短文，內(nèi)容需包含該傳感器的名稱、工作原理、實(shí)現(xiàn)的感知功能、輸入和輸出信息，以及它在當(dāng)時(shí)社會(huì)的應(yīng)用場(chǎng)景和重要意義。課堂小結(jié)與評(píng)價(jià)（2分鐘）師：本節(jié)課，我們知道了傳感器起源于古代，了解其工作原理，認(rèn)識(shí)到發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)產(chǎn)化意義；知道古代有多種傳感器，了解其現(xiàn)代應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到發(fā)展受物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)；還知道傳感器歷史久，了解了其構(gòu)成，認(rèn)識(shí)到對(duì)科技和生活影響大且國(guó)產(chǎn)化重要。教學(xué)反思1.反思點(diǎn)：傳感器工作原理對(duì)八年級(jí)學(xué)生仍顯抽象，部分學(xué)生僅記住“類比感官”的表面聯(lián)系，未理解“物理量→電信號(hào)”的核心邏輯?？鐚W(xué)科知識(shí)在案例中滲透不足，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)復(fù)雜應(yīng)用的原理一知半解。雖設(shè)計(jì)實(shí)物演示，但學(xué)生全程僅“觀察教師操作”，缺乏自主調(diào)試傳感器、記錄數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)，難以直觀感受“輸入變化→輸出響應(yīng)”的動(dòng)態(tài)過(guò)程。小組討論分析手機(jī)傳感器因?qū)W生知識(shí)儲(chǔ)備差異，出現(xiàn)“少數(shù)人主導(dǎo)、多數(shù)人傾聽(tīng)”的現(xiàn)象，未充分調(diào)動(dòng)全員思維。古代傳感器的民族自豪感培養(yǎng)較充分，但“傳感器國(guó)產(chǎn)化”話題僅停留在“依賴進(jìn)口”的現(xiàn)狀描述，未深入思考科技自主的意義。作業(yè)雖分基礎(chǔ)與拓展，但未針對(duì)提供“低臺(tái)階”任務(wù)，也未為學(xué)優(yōu)生設(shè)置“高挑戰(zhàn)”內(nèi)容，差異化指導(dǎo)不足。2.改進(jìn)措施：插入1分鐘動(dòng)畫，拆解光敏傳感器“受光→電阻變化→電流信號(hào)”的微觀過(guò)程，用顏色標(biāo)注“輸入→計(jì)算→輸出”路徑。在講解“祝融號(hào)光譜儀”時(shí)，用圖示對(duì)比“不同物質(zhì)反射光譜差異”，簡(jiǎn)要關(guān)聯(lián)物理“光的色散”知識(shí)，幫助學(xué)生理解“檢測(cè)成分”的原理。課前準(zhǔn)備Arduino套件，課堂中讓學(xué)生分組操作：遮擋光敏電阻→觀察LED亮度變化→記錄“光照強(qiáng)度與電流關(guān)系”，填寫簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)單。在分析“手機(jī)傳感器”時(shí)，發(fā)放“功能卡片”，要求小組用磁貼將卡片貼在“傳感器類型區(qū)”，并陳述匹配理由。新增“國(guó)產(chǎn)壓力傳感器用于復(fù)興號(hào)高鐵制動(dòng)系統(tǒng)”案例，展示“傳感器精度不足可能導(dǎo)致制動(dòng)延遲”的后果，直觀說(shuō)明技術(shù)自主對(duì)國(guó)家安全的影響。用3分鐘播放“傳感器工程師研發(fā)訪談”片段，強(qiáng)調(diào)“小元件大作用”，激發(fā)學(xué)生對(duì)科技職業(yè)的興趣。設(shè)計(jì)“傳感器連連看”，幫助學(xué)生鞏固核心知識(shí)。向?qū)W優(yōu)生推薦《傳感器：改變世界的微小科技》科普短文，要求用思維導(dǎo)圖梳理“傳感器發(fā)展趨勢(shì)”，并任選一種趨勢(shì)設(shè)想應(yīng)用場(chǎng)景。第3課《環(huán)境數(shù)據(jù)要感知》課程名稱：第3課環(huán)境數(shù)據(jù)要感知年級(jí)：八年級(jí)課時(shí)：45分鐘一、教學(xué)目標(biāo)分析知識(shí)與技能能夠識(shí)別常見(jiàn)傳感器，說(shuō)出其在生活中的應(yīng)用場(chǎng)景。掌握使用智能終端、傳感器產(chǎn)品、物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備獲取環(huán)境數(shù)據(jù)（以聲音數(shù)據(jù)為例）的方法。3.理解簡(jiǎn)單的傳感器數(shù)據(jù)采集的代碼含義。過(guò)程與方法1.通過(guò)體驗(yàn)不同方式獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，提升實(shí)踐操作能力和問(wèn)題解決能力。2.在分析數(shù)據(jù)過(guò)程中，培養(yǎng)邏輯思維和歸納總結(jié)能力。情感態(tài)度價(jià)值觀1.激發(fā)對(duì)傳感器技術(shù)的興趣，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新意識(shí)。2.增強(qiáng)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)重要性的認(rèn)識(shí)，提升環(huán)保意識(shí)。二、教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.體驗(yàn)多種傳感器獲取環(huán)境數(shù)據(jù)的過(guò)程，感受傳感器在生活中的實(shí)際應(yīng)用。2.掌握利用不同設(shè)備檢測(cè)環(huán)境聲音的操作方法。教學(xué)難點(diǎn)1.理解傳感器工作原理，尤其是復(fù)雜傳感器（如加速度傳感器、位置傳感器等）。2.學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)傳感器特性。三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法情景導(dǎo)入（10分鐘）師：同學(xué)們，我們常常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：當(dāng)周圍噪音紛擾，或是需要捕捉特定聲響時(shí)，該如何精準(zhǔn)知曉聲音狀況呢？作為感知環(huán)境數(shù)據(jù)的利器，聲音傳感器能敏銳捕捉聲音信號(hào)，轉(zhuǎn)化為可分析的數(shù)據(jù)。從它開(kāi)始，讓我們正式走進(jìn)本節(jié)課《環(huán)境數(shù)據(jù)要感知》，一同探尋環(huán)境數(shù)據(jù)感知的奇妙之旅。師：本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)使用智能終端、傳感器產(chǎn)品、使用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)展實(shí)踐。師：如圖為用于環(huán)境數(shù)據(jù)感知的智能終端，正面有按鍵A、按鍵B、RGBLED、OLED、麥克風(fēng)、光線傳感器等，其中麥克風(fēng)可采集聲音值、光線傳感器可采集光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)；反面有按鍵A、按鍵B、USB接口等，含ESP32主控、其中磁場(chǎng)傳感器能測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度，可通過(guò)這些組件開(kāi)展環(huán)境數(shù)據(jù)感知實(shí)踐。師：我們可以利用智能終端上的六軸加速度傳感器測(cè)量電梯運(yùn)行速度。師：也可以通過(guò)該傳感器來(lái)測(cè)量振子運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)一：使用智能終端檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境中的聲音（8分鐘）師：下面我們一起進(jìn)入學(xué)習(xí)活動(dòng)1，使用智能終端檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境中的聲音。利用智能終端檢測(cè)聲音，放置后觀察環(huán)境數(shù)據(jù),再觀察發(fā)聲及捂住麥克風(fēng)時(shí)數(shù)據(jù)變化。師：在應(yīng)用商店里，使用智能終端檢測(cè)聲音的軟件較多，可通過(guò)搜索“分貝”、“聲音”等關(guān)鍵詞查找測(cè)量噪聲的軟件。這些軟件借助智能終端麥克風(fēng)采集環(huán)境聲音，經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)化為聲音分貝值。師：這里我們?nèi)芜x其一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示：第一步：?jiǎn)?dòng)如“PhysicsToolboxSensorSuite”這類具備檢測(cè)聲音功能的軟件，隨后把智能終端置于選定的測(cè)量位置，進(jìn)而觀察當(dāng)前環(huán)境中的聲音數(shù)據(jù)。師：第二步：在完成第一步放置智能終端并觀察初始環(huán)境聲音數(shù)據(jù)后，此時(shí)通過(guò)拍手、說(shuō)話或唱歌等發(fā)聲行為，來(lái)觀察智能終端上聲音數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化情況，直觀感受聲音信號(hào)的改變。師：第三步：需先確定智能終端麥克風(fēng)位置，然后用手捂住，在此過(guò)程中觀察并記錄聲音數(shù)據(jù)的變化情況。師：生活中也有諸多含傳感器的產(chǎn)品，不少能直接利用傳感器感知功能并顯示結(jié)果，如氣體測(cè)試儀，甲醛測(cè)試儀，亮度計(jì)，水質(zhì)測(cè)試筆，噪聲測(cè)試儀，血壓計(jì)，血糖儀，血氧儀，拉力測(cè)試儀，網(wǎng)線測(cè)試儀等多種設(shè)備。講授法實(shí)踐學(xué)習(xí)新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)二：使用智能終端檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境中的聲音（8分鐘）師：學(xué)習(xí)了使用智能終端檢測(cè)環(huán)境聲音相關(guān)內(nèi)容，現(xiàn)在進(jìn)入新的學(xué)習(xí)活動(dòng)2，使用專門的噪聲測(cè)試儀檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境中的聲音。先開(kāi)啟噪聲測(cè)試儀，放置在選定位置并保持穩(wěn)定，然后記錄當(dāng)前環(huán)境聲音數(shù)據(jù)。師：我們來(lái)思考：噪聲檢測(cè)儀有什么功能？集成了幾種傳感器？這些傳感器可以檢測(cè)哪些數(shù)據(jù)？生：該設(shè)備具備檢測(cè)環(huán)境聲音值的功能，集成了聲音傳感器，能測(cè)量聲音強(qiáng)度數(shù)據(jù)。討論法合作學(xué)習(xí)講授法新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)三：使用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)環(huán)境中的聲音（8分鐘）師：了解到物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的好處，現(xiàn)在我們來(lái)學(xué)習(xí)使用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)環(huán)境中的聲音。步驟如下：1.連接主控板與計(jì)算機(jī)。2.把采集環(huán)境中聲音數(shù)據(jù)的程序燒錄到主控板。3.在主控板顯示屏上查看并記錄聲音數(shù)據(jù)。如果有噪聲測(cè)試儀或智能終端中有檢測(cè)聲音的軟件，也記錄它們獲取的聲音數(shù)據(jù)。4.用手完全遮住聲音傳感器,觀察數(shù)據(jù)是否變化，并記錄數(shù)據(jù)。5.正常說(shuō)話，查看并記錄數(shù)據(jù)。6.靠近聲音傳感器,拍一次手,查看并記錄數(shù)據(jù)。7.對(duì)比記錄的數(shù)據(jù)，找出最大值和最小值。師：本實(shí)驗(yàn)活動(dòng)需要用到的物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備是一塊主控板。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）第一步：編寫程序（圖形化）打開(kāi)mPython軟件，單擊mPython的“教程”→教程案例→義務(wù)教育指南八年級(jí)代碼→圖形化程序→第一單元→第3課環(huán)境數(shù)據(jù)要感知→學(xué)習(xí)活動(dòng)3.mxml。主循環(huán)中，首先初始化板載聲音傳感器，獲取其聲音值并存儲(chǔ)在變量“sound_value”中，隨后將“聲音響度:”與變量“sound_value”的值一起轉(zhuǎn)為文本，在顯示屏顯示，實(shí)現(xiàn)持續(xù)實(shí)時(shí)展示聲音響度數(shù)據(jù)。代碼版如圖所示。（2）第二步：?jiǎn)螕鬽Python的刷入，將程序下載到主控板中。（3）第3步：功能測(cè)試。檢測(cè)是否實(shí)現(xiàn)聲音響度檢測(cè)并在設(shè)備上呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的功能。討論法合作學(xué)習(xí)講授法拓展深化，回歸生活（8分鐘）師：現(xiàn)在同學(xué)們運(yùn)用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備來(lái)獲取當(dāng)前環(huán)境的光照強(qiáng)度，進(jìn)一步拓展對(duì)物聯(lián)設(shè)備功能的實(shí)踐與探索。師：本實(shí)驗(yàn)活動(dòng)需要用到的物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有主控板，其板載了光線傳感器。師：實(shí)驗(yàn)步驟：（1）第一步：編寫程序（圖形化）打開(kāi)mPython軟件，單擊mPython的“教程”→教程案例→義務(wù)教育指南八年級(jí)代碼→圖形化程序→第一單元→第3課環(huán)境數(shù)據(jù)要感知→拓展與提升.mxml。主循環(huán)中，首先對(duì)板載光敏傳感器進(jìn)行初始化，然后獲取其光線值，并將該值存儲(chǔ)到變量“l(fā)ight_value”。最后，把變量“l(fā)ight_value”里的光線值在顯示屏上顯示出來(lái)，以此實(shí)現(xiàn)持續(xù)監(jiān)測(cè)和展示環(huán)境光線強(qiáng)度。代碼版如圖所示。（2）第二步：?jiǎn)螕鬽Python的刷入，將程序下載到主控板中。（3）第3步：功能測(cè)試。檢測(cè)是否實(shí)現(xiàn)當(dāng)前環(huán)境的光照強(qiáng)度檢測(cè)并在設(shè)備上呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的功能。（4）第四步：記錄數(shù)據(jù)。分別記錄自然光照條件下、開(kāi)啟補(bǔ)光燈條件下及遮擋光線傳感器的條件下的光照強(qiáng)度數(shù)值。問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)討論法實(shí)踐操作課后作業(yè)（1分鐘）師：本節(jié)課的作業(yè)為：查閱資料，了解各類傳感器功能及其應(yīng)用。課堂小結(jié)與評(píng)價(jià)（2分鐘）本節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了認(rèn)識(shí)了一些常見(jiàn)的傳感器及其應(yīng)用，學(xué)習(xí)了三種方法獲取環(huán)境數(shù)據(jù)。教學(xué)反思1.反思點(diǎn)：部分學(xué)生對(duì)復(fù)雜傳感器原理理解困難，實(shí)踐操作時(shí)速度不一。2.改進(jìn)措施：后續(xù)教學(xué)應(yīng)在講解原理時(shí)多舉實(shí)例，幫助理解；實(shí)踐環(huán)節(jié)增加小組互助，讓操作快的學(xué)生幫助較慢的同學(xué)，同時(shí)加強(qiáng)巡視指導(dǎo)，確保每位學(xué)生都能有效掌握知識(shí)與技能。第4課《物物相連有價(jià)值》課程名稱：第4課物物相連有價(jià)值年級(jí)：八年級(jí)課時(shí)：45分鐘一、教學(xué)目標(biāo)分析知識(shí)與技能1.能夠準(zhǔn)確說(shuō)出典型互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)（文件傳送、電子郵件、萬(wàn)維網(wǎng)）及其對(duì)應(yīng)協(xié)議，熟練掌握萬(wàn)維網(wǎng)的基本要素。2.清晰闡述物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的作用、遠(yuǎn)程控制優(yōu)勢(shì)及傳感器協(xié)同帶來(lái)的新智能。3.學(xué)會(huì)使用客戶端軟件和瀏覽器收發(fā)電子郵件，體驗(yàn)基于萬(wàn)維網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案。過(guò)程與方法1.通過(guò)自主查找資料、實(shí)踐操作和小組合作，提升自主學(xué)習(xí)、動(dòng)手實(shí)踐以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。2.對(duì)比不同互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方式和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，培養(yǎng)分析比較和歸納總結(jié)能力。情感態(tài)度價(jià)值觀1.激發(fā)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探索興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。2.增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和數(shù)據(jù)保護(hù)意識(shí)。二、教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.典型互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)及協(xié)議，萬(wàn)維網(wǎng)的特點(diǎn)和基本要素。2.物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的作用、遠(yuǎn)程控制和傳感器協(xié)同的原理與應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)1.理解互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)協(xié)議的工作機(jī)制，萬(wàn)維網(wǎng)超文本技術(shù)、超文本語(yǔ)言和統(tǒng)一資源定位符的關(guān)系。2.設(shè)計(jì)創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案，認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題及防范措施。三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法情景導(dǎo)入（9分鐘）師：在生活中，物物相連蘊(yùn)含著巨大價(jià)值。就像這幅圖展示的，互聯(lián)網(wǎng)如同“大腦”，各類設(shè)備好似“神經(jīng)觸角”。設(shè)想一下，若家中電器、安防設(shè)備等都能像這樣相互連接、協(xié)同工作，生活將更加便捷與智能。那么互聯(lián)網(wǎng)是如何獲得各類環(huán)境數(shù)據(jù)的？讓我們帶著問(wèn)題，一同開(kāi)啟“物物相連有價(jià)值”的探索之旅。師：本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)豐富實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的作用，遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢(shì)以及傳感器協(xié)同帶來(lái)的新智能。師：在物聯(lián)網(wǎng)里，傳感器能獲取海量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)作用重大，能讓我們深入分析環(huán)境，做出更準(zhǔn)確的判斷和靈活的反饋。分析處理后的數(shù)據(jù)還可以通過(guò)可視化呈現(xiàn)，能夠?yàn)闆Q策提供清晰參考。問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)一：查看天氣實(shí)況圖（9分鐘）師：了解了物聯(lián)網(wǎng)中傳感器獲取的海量數(shù)據(jù)及其作用，那在實(shí)際生活中，數(shù)據(jù)是如何具體應(yīng)用的呢？接下來(lái)，通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)一“查看天氣實(shí)況圖”，我們以中央氣象臺(tái)網(wǎng)站為例，探究本地天氣實(shí)況圖基于什么數(shù)據(jù)生成，以及這些數(shù)據(jù)的獲取方式，進(jìn)一步感受物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的奧秘。師：同學(xué)們，我們來(lái)看中央氣象臺(tái)網(wǎng)站里展示的全國(guó)氣溫實(shí)況圖，它是借助分布在全國(guó)的大量溫度傳感器，采集各地氣溫?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)處理生成全國(guó)氣溫圖表，直觀呈現(xiàn)溫度分布。體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)作為大數(shù)據(jù)基石的作用——傳感器采集海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)，沒(méi)有這些數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)分析便無(wú)法開(kāi)展。講授法實(shí)踐學(xué)習(xí)新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)二：設(shè)計(jì)物聯(lián)窗戶方案（9分鐘）師：那么我們?cè)撊绾螌⑽锫?lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到實(shí)際生活中呢？接下來(lái)的學(xué)習(xí)活動(dòng)二“設(shè)計(jì)物聯(lián)窗戶方案”就能讓大家一展身手。下雨天若沒(méi)關(guān)窗戶可能會(huì)造成家中進(jìn)水、財(cái)產(chǎn)受損，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們利用遠(yuǎn)程控制原理，嘗試設(shè)計(jì)能遠(yuǎn)程關(guān)閉窗戶的物聯(lián)窗戶方案。師：方案一是依據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)，提前預(yù)知可能下雨的時(shí)間點(diǎn)，然后設(shè)定在下雨前自動(dòng)關(guān)窗。當(dāng)天氣預(yù)報(bào)提示下午三點(diǎn)半左右可能有雨，系統(tǒng)會(huì)在下雨前讓窗戶自動(dòng)關(guān)閉，這是利用遠(yuǎn)程控制優(yōu)勢(shì)，結(jié)合天氣數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)窗戶的智能操控，有效避免雨天屋內(nèi)進(jìn)水。師：方案二是在窗戶外面安裝傳感器，當(dāng)傳感器檢測(cè)到下雨時(shí)，會(huì)立刻觸發(fā)指令，讓窗戶自動(dòng)關(guān)閉；而在晴天沒(méi)檢測(cè)到降雨時(shí)，窗戶則保持開(kāi)啟狀態(tài)。這種方案通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)感知降雨情況，借助物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)窗戶的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，能更及時(shí)地應(yīng)對(duì)降雨，保障室內(nèi)環(huán)境。師：方案三是借助手機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。只要在手機(jī)上發(fā)送關(guān)窗指令，窗戶就能接收到指令并自動(dòng)關(guān)閉。這種方式賦予用戶更大的自主性，無(wú)論身處何地，只要有網(wǎng)絡(luò)，就能隨時(shí)操控窗戶，充分體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制的便捷性和靈活性。師：那么如何使用智能硬件來(lái)遠(yuǎn)程操控關(guān)窗戶？本實(shí)驗(yàn)活動(dòng)需要用到的物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有主控板、分支模塊、土壤濕度傳感器、舵機(jī)、4pin連接線等。師：首先我們需要在手機(jī)微信中搜索“掌控IOT”小程序，完成注冊(cè)并登錄，完成后點(diǎn)擊“添加項(xiàng)目”，輸入項(xiàng)目名稱如“物聯(lián)窗戶”點(diǎn)擊“添加”即可完成項(xiàng)目的添加；接著在設(shè)備一欄點(diǎn)“查看”，輸入設(shè)備名稱如“物聯(lián)窗戶”點(diǎn)擊“添加”完成設(shè)備的添加，在這里點(diǎn)擊查看便可得到設(shè)備連接物聯(lián)網(wǎng)所需的三個(gè)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）第一步：將舵機(jī)的連接線中橙黃色的信號(hào)線對(duì)著分支模塊的S1信號(hào)接口，完成舵機(jī)與分支模塊的連接，完成后使用4pin連接線將分支模塊連接在主控板的P13、P14接口，土壤濕度傳感器使用4pin連接線直接連接在主控板的P0、P1接口。（2）第二步：接下來(lái)我們要編寫程序。打開(kāi)mPython軟件，單擊mPython的“教程”→教程案例→義務(wù)教育指南八年級(jí)代碼→圖形化程序→第一單元→第4課物物相連有價(jià)值→學(xué)習(xí)活動(dòng)2.mxml，點(diǎn)擊“加載”。首先建立Wi-Fi連接并同步網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，隨后連接MQTT服務(wù)器并訂閱主題消息，主題編號(hào)是從微信小程序?qū)?yīng)項(xiàng)目的主題中點(diǎn)擊“查看”按鈕獲取的。當(dāng)從主題接收到“開(kāi)窗”或“關(guān)窗”指令時(shí)，分別控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至90°或0°以模擬窗戶開(kāi)關(guān)狀態(tài)。同時(shí)，程序會(huì)實(shí)時(shí)獲取本地時(shí)間，若檢測(cè)到設(shè)定時(shí)間或者環(huán)境濕度值超過(guò)2000時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至0°關(guān)閉窗戶。通過(guò)MQTT消息指令、定時(shí)條件和環(huán)境濕度閾值實(shí)現(xiàn)對(duì)舵機(jī)的多重控制邏輯。代碼版如圖所示。（3）第三步：?jiǎn)螕鬽Python的刷入，將程序下載到主控板中。（4）第4步：功能測(cè)試。手機(jī)微信小程序中，在該項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的主題下，輸入關(guān)窗指令并發(fā)送，查看主控板端的舵機(jī)是否執(zhí)行關(guān)窗動(dòng)作；此外，當(dāng)時(shí)間到達(dá)設(shè)定時(shí)間時(shí)，或者環(huán)境濕度值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，查看舵機(jī)是否旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行關(guān)窗動(dòng)作，以此檢驗(yàn)整個(gè)智能關(guān)窗系統(tǒng)是否能按預(yù)期響應(yīng)指令，實(shí)現(xiàn)關(guān)窗功能。師：把多個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合并協(xié)同控制，能產(chǎn)生“1+1>2”的效果。并且傳感器協(xié)同既可以在本地完成，也能夠借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。比如，通過(guò)本地不同種類傳感器（光照、人體感應(yīng)）采集數(shù)據(jù)并融合，當(dāng)僅光照不足時(shí)，或人靠近且光照不足時(shí)，觸發(fā)自動(dòng)開(kāi)燈控制，體現(xiàn)傳感器協(xié)同（數(shù)據(jù)融合）實(shí)現(xiàn)本地智能控制的邏輯，即多傳感器數(shù)據(jù)交互判斷，驅(qū)動(dòng)設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作，展現(xiàn)物聯(lián)系統(tǒng)中傳感器協(xié)同的智能應(yīng)用。師：傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)匯聚成大數(shù)據(jù)，經(jīng)分析、挖掘后可產(chǎn)出有價(jià)值的信息。以水質(zhì)傳感器為例，一個(gè)水質(zhì)傳感器能獲取某一位置的水質(zhì)數(shù)據(jù)，多個(gè)水質(zhì)傳感器就可以獲取多個(gè)位置的水質(zhì)數(shù)據(jù)，在河道的不同位置放置水質(zhì)傳感器可以協(xié)同檢測(cè)河道水質(zhì)，將這些數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)匯聚在一起，就可以分析水質(zhì)變化情況，從而找出水質(zhì)變化的位置。師：同樣的，地圖導(dǎo)航APP檢測(cè)到道路出現(xiàn)異常（如擁堵、事故等），將此信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)反饋給后方行駛的車主，讓其知曉前方道路狀況，體現(xiàn)交通領(lǐng)域中數(shù)據(jù)傳遞與協(xié)同，幫助車主提前了解路況，合理規(guī)劃行程。師：同學(xué)們，物聯(lián)網(wǎng)雖帶來(lái)生活便利，但安全隱患不容忽視。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備作為物理實(shí)體，如果遭攻擊會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果；各地傳感器采集的大量數(shù)據(jù)，若被惡意利用，會(huì)引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)，甚至危及國(guó)家信息安全。討論法合作學(xué)習(xí)實(shí)踐操作新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)三：監(jiān)測(cè)點(diǎn)存在的作用（6分鐘）師：氣象部門為保障氣象數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，會(huì)在單個(gè)城市設(shè)置數(shù)千個(gè)氣象監(jiān)測(cè)點(diǎn)，我們來(lái)思考學(xué)習(xí)活動(dòng)三的兩個(gè)問(wèn)題：一是為何要部署大量監(jiān)測(cè)點(diǎn)；二是這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)氣象預(yù)測(cè)有何重要意義。師：大量部署氣象監(jiān)測(cè)點(diǎn)可更全面了解天氣狀況，提升預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。同時(shí)，大量監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)暴雨、臺(tái)風(fēng)等極端天氣預(yù)測(cè)意義重大，還能規(guī)避單一監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)異?；蝈e(cuò)誤問(wèn)題。討論法合作學(xué)習(xí)講授法拓展深化，回歸生活（9分鐘）師：現(xiàn)在大家嘗試用物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬物聯(lián)樓梯燈，需運(yùn)用兩種不同類型傳感器體現(xiàn)協(xié)同；并進(jìn)一步探討將不同樓層樓梯燈接入網(wǎng)絡(luò)所能產(chǎn)生的價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)活動(dòng)需要用到的物聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有主控板，主控板板載RGB燈、光線傳感器、聲音傳感器。（1）第1步：首先我們要編寫程序。打開(kāi)mPython軟件，單擊mPython的“教程”→教程案例→義務(wù)教育指南八年級(jí)代碼→圖形化程序→第一單元→第4課物物相連有價(jià)值→拓展與提升.mxml，點(diǎn)擊“加載”。每次循環(huán)先初始化板載光線傳感器，獲取光線值存于變量“l(fā)ight_value”，再初始化板載聲音傳感器，獲取聲音值存于變量“sound_value”。接著判斷，若“l(fā)ight_value”小于180且“sound_value”大于100，則將所有RGB燈顏色設(shè)為R255、G255、B0，并等待30秒；否則，關(guān)閉所有RGB燈。代碼版如圖所示。（2）第二步：?jiǎn)螕鬽Python的刷入，將程序下載到主控板中。（3）第3步：功能測(cè)試。當(dāng)環(huán)境中出現(xiàn)聲音且光照不足時(shí)，設(shè)備能控制燈自動(dòng)亮起，體現(xiàn)聲音和光照傳感器協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)智能照明控制的功能。師：聲控?zé)舻穆曇魝鞲衅骺膳c光敏傳感器協(xié)同，當(dāng)有聲音且光照不足時(shí)自動(dòng)亮燈；紅外線燈的紅外傳感器可與光敏感傳感器配合，在有人靠近且光照不足時(shí)自動(dòng)亮燈，體現(xiàn)不同傳感器組合實(shí)現(xiàn)智能照明控制。師：此外，將樓梯燈接入網(wǎng)絡(luò)，能實(shí)現(xiàn)智能化管理，提升能源利用效率，增強(qiáng)安全性，優(yōu)化用戶體驗(yàn)，具備經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)討論法實(shí)踐操作課后作業(yè)（1分鐘）師：本節(jié)課的課后作業(yè)為登錄中央氣象臺(tái)網(wǎng)站，查看本地天氣實(shí)況圖，分析其基于的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)類型，并思考這些數(shù)據(jù)是如何獲取的，整理成200字左右的小報(bào)告。課堂小結(jié)與評(píng)價(jià)（2分鐘）本節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了物聯(lián)網(wǎng)提供豐富實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)操作以及傳感器協(xié)同帶來(lái)新智能體驗(yàn)。教學(xué)反思1.反思點(diǎn)：本次教學(xué)通過(guò)多種方式促進(jìn)學(xué)生對(duì)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)，但仍存在不足。部分學(xué)生在理解互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)協(xié)議工作機(jī)制時(shí)較為吃力，講解抽象概念的實(shí)例可更豐富、直觀。小組討論中，個(gè)別學(xué)生參與度不高，后續(xù)應(yīng)優(yōu)化分組，明確分工。2.改進(jìn)措施：實(shí)踐操作環(huán)節(jié)時(shí)間把控可更精準(zhǔn)，讓學(xué)生有更充分時(shí)間探索。未來(lái)教學(xué)將注重這些問(wèn)題改進(jìn)，提升教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握與應(yīng)用能力。第5課《物聯(lián)功能趣體驗(yàn)》課程名稱：第5課物聯(lián)功能趣體驗(yàn)?zāi)昙?jí)：八年級(jí)課時(shí)：45分鐘一、教學(xué)目標(biāo)分析知識(shí)與技能1.能夠說(shuō)出物聯(lián)網(wǎng)的核心要素（物品、傳感器、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理）。2.能夠理解物聯(lián)系統(tǒng)中“反饋”與“控制”的基本邏輯。3.能夠列舉至少3類生活中的物聯(lián)產(chǎn)品及其功能（如智能插座、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備）。過(guò)程與方法1.通過(guò)查看實(shí)時(shí)物聯(lián)數(shù)據(jù)，體驗(yàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集與傳輸過(guò)程。2.通過(guò)模擬遠(yuǎn)程控制物聯(lián)插座，分析“指令發(fā)送-狀態(tài)反饋”流程。3.通過(guò)設(shè)計(jì)花卉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，培養(yǎng)跨學(xué)科問(wèn)題解決能力（融合生物、信息技術(shù)知識(shí)）。情感態(tài)度價(jià)值觀1.感受物聯(lián)網(wǎng)對(duì)生活便利性的提升，激發(fā)對(duì)信息技術(shù)的興趣。2.體會(huì)科技與生活的緊密關(guān)聯(lián)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐探索精神。二、教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.物聯(lián)系統(tǒng)的反饋與控制流程。2.傳感器數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)中的流轉(zhuǎn)過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn)1.網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)系統(tǒng)中的協(xié)議轉(zhuǎn)換作用（抽象概念）。2.從需求分析到物聯(lián)功能設(shè)計(jì)的邏輯推導(dǎo)。三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法情景導(dǎo)入（5分鐘）師：同學(xué)們，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們身邊的物聯(lián)功能產(chǎn)品越來(lái)越多。當(dāng)你結(jié)束了一天的學(xué)習(xí)，疲憊地回到家。剛走到門口，門就自動(dòng)識(shí)別并為你打開(kāi)；走進(jìn)屋內(nèi)，燈光恰到好處地亮起，溫度也是你最舒適的狀態(tài)；你還沒(méi)開(kāi)口，智能音箱就已經(jīng)播放起你喜歡的音樂(lè)。這些神奇又便捷的場(chǎng)景，都離不開(kāi)各種具有物聯(lián)功能的產(chǎn)品。就像攝像頭、插座、傳感器等很多設(shè)備。它們看似普通，卻能通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)，讓我們的生活變得輕松又有趣。那這些物聯(lián)功能到底是怎么實(shí)現(xiàn)的？背后又藏著哪些奧秘呢？今天，就讓我們一起踏上這場(chǎng)“物聯(lián)功能趣體驗(yàn)”之旅。師：本節(jié)課我們要體驗(yàn)物聯(lián)產(chǎn)品，感受物聯(lián)網(wǎng)給人們生產(chǎn)和生活帶來(lái)的便利還要初步了解物聯(lián)系統(tǒng)中的反饋和控制。師：我們將圍繞下面兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題來(lái)展開(kāi)今天的內(nèi)容：物品聯(lián)網(wǎng)后帶來(lái)了哪些便利？物聯(lián)系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)反饋與控制？師：本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：遠(yuǎn)程查看物聯(lián)數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程控制物聯(lián)插座和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)物聯(lián)花卉。問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)知識(shí)點(diǎn)一：遠(yuǎn)程查看物聯(lián)數(shù)據(jù)（2分鐘）師：我們先來(lái)學(xué)習(xí)的第一個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容：遠(yuǎn)程查看物聯(lián)數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)傳感器感知環(huán)境數(shù)據(jù)，這些傳感器或許就在你的身邊，它們將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到互聯(lián)網(wǎng)上。訪問(wèn)公共的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)站可以查看傳感器采集的數(shù)據(jù)。例如，在中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的網(wǎng)站上，可以查看全國(guó)各地的空氣質(zhì)量和水質(zhì)數(shù)據(jù)。講授法學(xué)習(xí)活動(dòng)一：采集數(shù)據(jù)（4分鐘）師：現(xiàn)在我們也來(lái)上網(wǎng)查找公開(kāi)的物聯(lián)數(shù)據(jù)。思考可以獲得哪些數(shù)據(jù)？采集這些數(shù)據(jù)需要用到哪些傳感器？師：我們可以獲得公開(kāi)的物聯(lián)數(shù)據(jù)如：全國(guó)的空氣質(zhì)量，包括AQI、PM2.5、SO2、CO等，采集空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)需要使用各類氣象傳感器；獲取全國(guó)的各河流水域的水質(zhì)情況，包括水溫、PH值、溶解氧等，采集這些數(shù)據(jù)需要使用各類水質(zhì)傳感器；獲取北京市各個(gè)區(qū)的交通情況，如交通指數(shù)、擁堵等級(jí)、平均速度，采集這些數(shù)據(jù)需要使用攝像頭、GPS模塊、RFID標(biāo)簽等硬件模塊。師：上面的這些物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集獲取，數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)絡(luò)傳輸至云平臺(tái)處理，最終在網(wǎng)站或APP可視化呈現(xiàn)。師：物聯(lián)插座是一種能聯(lián)網(wǎng)的智能插座，大家知道物聯(lián)插座為什么“智能”呢？講授法實(shí)踐操作法知識(shí)點(diǎn)二：遠(yuǎn)程控制物聯(lián)插座（5分鐘）師：物聯(lián)插座在聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下，可以通過(guò)智能終端對(duì)物聯(lián)插座上連接的電器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，并反饋插座的工作狀態(tài)。師：物聯(lián)插座本質(zhì)是將插座接入物聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)控制插座開(kāi)關(guān)來(lái)控制電器。物聯(lián)插座可以讓傳統(tǒng)的熱水器、電暖氣、臺(tái)燈等普通電器變智能。師：同學(xué)們思考一下物聯(lián)插座如何感知、如何聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)插座在生活中有哪些應(yīng)用場(chǎng)景？師：物聯(lián)插座的感知方式有：內(nèi)置電流或電壓傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電器工作狀態(tài)，這種物聯(lián)插座聯(lián)網(wǎng)方式一般為Wi-Fi，其應(yīng)用場(chǎng)景為家庭或工業(yè)用電監(jiān)控、節(jié)能優(yōu)化、電費(fèi)分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)；物聯(lián)插座還可以通過(guò)繼電器模塊檢測(cè)物理開(kāi)關(guān)狀態(tài)，這種物聯(lián)插座聯(lián)網(wǎng)方式一般為ZigBee，其應(yīng)用場(chǎng)景為電器安全預(yù)警（如短路、過(guò)載）、故障診斷。此外，部分高端插座集成溫濕度、空氣質(zhì)量傳感器，進(jìn)行環(huán)境參數(shù)感知，這種物聯(lián)插座聯(lián)網(wǎng)方式一般為PLC-IoT（電力線載波），其應(yīng)用場(chǎng)景為智能家居聯(lián)動(dòng)（如自動(dòng)開(kāi)啟空氣凈化器）、節(jié)能調(diào)節(jié)。師：下面我們來(lái)看物聯(lián)插座的組成及功能。物聯(lián)插座一般由物理按鍵模塊、Wi-Fi模塊和繼電器模塊組成。物理按鍵模塊具備直接控制插座開(kāi)關(guān)、重新配網(wǎng)等功能；Wi-Fi模塊負(fù)責(zé)連接路由器，連接遠(yuǎn)程的服務(wù)器，讓手機(jī)能控制插座；繼電器模塊負(fù)責(zé)控制220V高壓通斷部分。師：接下來(lái)讓我們一起將物聯(lián)插座應(yīng)用起來(lái)，去控制電器吧！講授法學(xué)習(xí)活動(dòng)二：了解工作過(guò)程（8分鐘）師：下面我們利用物聯(lián)插座控制臺(tái)燈的開(kāi)關(guān)，在智能終端（手機(jī)）上遠(yuǎn)程發(fā)送控制指令，臺(tái)燈根據(jù)接收指令執(zhí)行開(kāi)燈或關(guān)燈的動(dòng)作；此外，還可以通過(guò)按鍵手動(dòng)控制臺(tái)燈的開(kāi)關(guān)。師：完成本活動(dòng)任務(wù)，我們需要用到一塊主控板，一個(gè)繼電器，一個(gè)USB燈還有一根4pin連接線以及物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)。師：我們把USB燈插入繼電器，繼電器通過(guò)4pin連接線和主控板相連，同時(shí)繼電器要連接電源。用數(shù)據(jù)線將主控與電腦連接起來(lái)。師：參考上節(jié)課內(nèi)容在微信小程序中添加項(xiàng)目、主題和設(shè)備。師：現(xiàn)在開(kāi)始編寫程序，首先配置Wi-Fi連接參數(shù)包括名稱和密碼，再設(shè)置設(shè)備連接MQTT服務(wù)器參數(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)地址：端口1883、及設(shè)備連接物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)所需的三個(gè)參數(shù)。下面初始化按鍵A狀態(tài)及、P0引腳上的繼電器狀態(tài)。當(dāng)接收到對(duì)應(yīng)主題的消息時(shí)，判斷若消息為“true”則state設(shè)為1，為“false”則設(shè)為0。主循環(huán)中持續(xù)檢測(cè)btn_a狀態(tài)，若按下且state為0則設(shè)為1，否則設(shè)為0，最后根據(jù)state值控制引腳p0輸出電平，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的智能控制。單擊mPython的刷入，將程序下載到主控板中。師：下面進(jìn)行功能測(cè)試。在掌控IOT微信小程序中，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，觀察臺(tái)燈是否打開(kāi)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)，觀察臺(tái)燈是否關(guān)閉；我們還可以通過(guò)按下按鍵A，開(kāi)燈，再次按下按鍵A，關(guān)燈。師：通過(guò)物聯(lián)插座控制臺(tái)燈的開(kāi)關(guān)，我們能感受到物聯(lián)網(wǎng)給人們生活帶來(lái)的便利。師：物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制在生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。養(yǎng)花成了許多人的興趣愛(ài)好，為了給花卉提供最適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，需要關(guān)注花卉生長(zhǎng)環(huán)境的溫度、濕度、等情況，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)花卉就可以隨時(shí)關(guān)注花卉的生長(zhǎng)環(huán)境了。講授法實(shí)踐操作法知識(shí)點(diǎn)三：遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)物聯(lián)花卉（5分鐘）師：智能養(yǎng)花系統(tǒng)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、濕度、光照等環(huán)境數(shù)據(jù)，并同步到用戶手機(jī)。當(dāng)數(shù)據(jù)超出設(shè)定范圍時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)送警報(bào)提醒用戶及時(shí)處理，幫助花卉保持最佳生長(zhǎng)狀態(tài)。師：我們知道傳感器有兩種聯(lián)網(wǎng)方式：一種是直