第第頁人教版（2024）八年級全一冊信息科技第17課《物聯(lián)數(shù)據(jù)需采集》教案分類教學(xué)內(nèi)容一、教材分析《物聯(lián)數(shù)據(jù)需采集》是人教版（2024）初中信息科技八年級全一冊第4單元《簡易物聯(lián)系統(tǒng)實(shí)踐》中的第17課內(nèi)容。在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，數(shù)據(jù)采集作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是構(gòu)建物聯(lián)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。教材圍繞物聯(lián)數(shù)據(jù)采集展開，涵蓋數(shù)據(jù)采集的概念、意義、常見的采集對象和數(shù)據(jù)類型、采集方法以及常用的傳感器等內(nèi)容。通過具體的生活實(shí)例和簡單的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)如何從現(xiàn)實(shí)世界中獲取數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集對象方面，涉及溫度、濕度、光照強(qiáng)度等環(huán)境數(shù)據(jù)，以及物體的位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息；數(shù)據(jù)類型包括數(shù)值型、文本型、圖像型等。對于采集方法，介紹了傳感器采集、網(wǎng)絡(luò)爬蟲采集等方式，并著重講解了傳感器的工作原理和在不同場景下的應(yīng)用，像溫濕度傳感器用于智能家居環(huán)境監(jiān)測，紅外傳感器用于自動(dòng)門感應(yīng)等。教材將抽象的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集知識與實(shí)際生活緊密聯(lián)系，幫助學(xué)生理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)作機(jī)制，為后續(xù)學(xué)習(xí)物聯(lián)數(shù)據(jù)的處理、傳輸和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化思維和對信息技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用能力，使學(xué)生能夠適應(yīng)數(shù)字化社會的發(fā)展需求。二、素養(yǎng)核心目標(biāo)1.

信息意識：學(xué)生能認(rèn)識到物聯(lián)數(shù)據(jù)采集在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的重要地位，理解數(shù)據(jù)采集對實(shí)現(xiàn)智能化生活和生產(chǎn)的意義。在面對生活中的各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景時(shí)，能夠主動(dòng)思考其中的數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，分析采集的數(shù)據(jù)類型和可能的用途，提升對數(shù)據(jù)價(jià)值的敏感度。2.

計(jì)算思維：在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集方法和傳感器工作原理的過程中，培養(yǎng)邏輯思維能力，學(xué)會分析不同場景下數(shù)據(jù)采集的需求，選擇合適的采集方法和傳感器。通過對采集數(shù)據(jù)的初步處理和分析，理解數(shù)據(jù)背后的規(guī)律，能夠運(yùn)用算法思維設(shè)計(jì)簡單的數(shù)據(jù)采集方案，提升問題解決能力。3.

數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：通過自主探究和小組合作學(xué)習(xí)，掌握數(shù)據(jù)采集的知識和技能，積極探索新的采集方法和應(yīng)用場景。鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，嘗試設(shè)計(jì)個(gè)性化的數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。4.

信息社會責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生思考物聯(lián)數(shù)據(jù)采集過程中的隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全問題，增強(qiáng)學(xué)生的信息安全意識和社會責(zé)任感。讓學(xué)生明白合理采集和使用數(shù)據(jù)的重要性，避免因數(shù)據(jù)采集不當(dāng)而對個(gè)人和社會造成不良影響。三、教學(xué)重難點(diǎn)1.

教學(xué)重點(diǎn)：理解物聯(lián)數(shù)據(jù)采集的概念、意義和常見的數(shù)據(jù)采集對象與類型。掌握常見傳感器的工作原理和應(yīng)用場景，能夠根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。學(xué)會使用簡單的工具和方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集實(shí)踐操作。2.

教學(xué)難點(diǎn)：理解不同傳感器的技術(shù)原理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換機(jī)制，能夠準(zhǔn)確解讀傳感器采集的數(shù)據(jù)。根據(jù)復(fù)雜的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)綜合性的數(shù)據(jù)采集方案，包括采集對象、采集方法、傳感器選型以及數(shù)據(jù)存儲和傳輸方式等。在數(shù)據(jù)采集過程中，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生思考如何優(yōu)化采集過程和提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。四、學(xué)情分析八年級學(xué)生已經(jīng)具備了一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)，對計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)有了初步的認(rèn)識，也掌握了一些基本的軟件操作技能。他們對新鮮事物充滿好奇心和求知欲，物聯(lián)網(wǎng)作為新興技術(shù)，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集涉及到一定的物理知識和技術(shù)原理，對于學(xué)生來說可能較為抽象，理解起來有一定難度。部分學(xué)生在面對實(shí)際操作時(shí)，可能會出現(xiàn)動(dòng)手能力不足、缺乏耐心和細(xì)心等問題。此外，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)方面的能力還需要進(jìn)一步培養(yǎng)，在分析問題和解決問題時(shí)可能不夠全面和深入。因此，在教學(xué)過程中，需要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，采用生動(dòng)形象的教學(xué)方法，多舉實(shí)例，加強(qiáng)實(shí)踐操作指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂討論和小組合作，逐步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。五、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)策略1.

教學(xué)方法：情境教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能交通等實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用情境，讓學(xué)生在情境中感受數(shù)據(jù)采集的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。演示法：通過實(shí)物展示、實(shí)驗(yàn)演示等方式，直觀地展示傳感器的工作過程和數(shù)據(jù)采集效果，幫助學(xué)生理解抽象的概念和原理。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：布置具體的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中掌握數(shù)據(jù)采集的方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問題的能力。2.

學(xué)習(xí)策略：自主探究策略：學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，自主查閱資料、探索學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。小組合作策略：組織學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，共同完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)和討論問題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。實(shí)踐操作策略：通過親自動(dòng)手操作傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，加深對知識的理解和掌握，提高實(shí)踐技能。六、教學(xué)準(zhǔn)備1.

準(zhǔn)備各種常見的傳感器實(shí)物，如溫濕度傳感器、光照傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器等，以及與之配套的數(shù)據(jù)采集模塊和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。2.

收集豐富的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例資料，包括圖片、視頻等，用于課堂情境展示和分析。3.

為每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一份數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)手冊，包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、數(shù)據(jù)記錄表格等內(nèi)容。4.

準(zhǔn)備相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，如科普文章、在線課程鏈接等，供學(xué)生課后拓展學(xué)習(xí)使用。七、教學(xué)過程1.

情境導(dǎo)入：展示一段智能家居的視頻，視頻中智能設(shè)備根據(jù)室內(nèi)溫度、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)和加濕器的工作狀態(tài)，燈光根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度。教師提問：“同學(xué)們，在這個(gè)智能家居場景中，這些智能設(shè)備是怎么知道室內(nèi)的溫度、濕度和光照強(qiáng)度的呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)據(jù)的來源，從而引出本節(jié)課的主題——物聯(lián)數(shù)據(jù)需采集。設(shè)計(jì)意圖：通過展示生動(dòng)有趣的智能家居場景，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在情境中感受到物聯(lián)數(shù)據(jù)采集的重要性，自然地導(dǎo)入新課。2.

知識講解：物聯(lián)數(shù)據(jù)采集的概念和意義：結(jié)合導(dǎo)入的情境，講解物聯(lián)數(shù)據(jù)采集是指通過各種技術(shù)手段，從物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器、設(shè)備、系統(tǒng)等獲取數(shù)據(jù)的過程。強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)采集是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)，沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集，物聯(lián)網(wǎng)就無法做出正確的決策和控制。展示一些物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)種植、醫(yī)療健康等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，分析這些案例中數(shù)據(jù)采集的作用，讓學(xué)生進(jìn)一步理解物聯(lián)數(shù)據(jù)采集的意義。設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)例分析，幫助學(xué)生理解抽象的概念，讓學(xué)生認(rèn)識到物聯(lián)數(shù)據(jù)采集在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和重要價(jià)值。常見的數(shù)據(jù)采集對象和數(shù)據(jù)類型：展示不同場景下的數(shù)據(jù)采集圖片，如氣象站采集氣溫、氣壓、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)，交通攝像頭采集車輛流量、車速等交通數(shù)據(jù)，超市收銀系統(tǒng)采集商品銷售數(shù)據(jù)等。引導(dǎo)學(xué)生觀察并討論這些場景中采集的數(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)類型，教師進(jìn)行總結(jié)歸納，介紹常見的數(shù)據(jù)采集對象包括環(huán)境數(shù)據(jù)、物體狀態(tài)數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)等，常見的數(shù)據(jù)類型有數(shù)值型、文本型、圖像型、音頻型等。設(shè)計(jì)意圖：通過直觀的圖片展示和學(xué)生的討論，讓學(xué)生對常見的數(shù)據(jù)采集對象和數(shù)據(jù)類型有更清晰的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和歸納總結(jié)能力。3.

傳感器介紹：常見傳感器的工作原理：拿出溫濕度傳感器實(shí)物，向?qū)W生介紹其工作原理。講解溫濕度傳感器通過內(nèi)部的敏感元件感知環(huán)境中的溫度和濕度變化，并將這些物理量轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)過電路處理后輸出數(shù)字信號。以同樣的方式，分別介紹光照傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器等常見傳感器的工作原理，結(jié)合簡單的實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生更直觀地了解傳感器是如何工作的。設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)物展示和實(shí)驗(yàn)演示，將抽象的傳感器工作原理直觀化，幫助學(xué)生理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。傳感器的應(yīng)用場景：展示一些傳感器在實(shí)際生活中的應(yīng)用圖片或視頻，如溫濕度傳感器用于智能家居環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)大棚溫濕度控制；光照傳感器用于路燈自動(dòng)控制、植物生長補(bǔ)光控制；紅外傳感器用于自動(dòng)門感應(yīng)、人體紅外檢測；壓力傳感器用于電子秤、汽車胎壓監(jiān)測等。組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，每個(gè)小組選擇一種傳感器，討論其在更多場景中的應(yīng)用可能性，然后每組派代表進(jìn)行發(fā)言。設(shè)計(jì)意圖：通過小組討論和發(fā)言，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維，讓學(xué)生進(jìn)一步了解傳感器在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。4.

實(shí)踐操作：布置實(shí)踐任務(wù)：給每個(gè)小組發(fā)放一套數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括溫濕度傳感器、光照傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊和實(shí)驗(yàn)手冊。布置實(shí)踐任務(wù)：使用溫濕度傳感器和光照傳感器采集教室環(huán)境中的溫度、濕度和光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并記錄在實(shí)驗(yàn)手冊的數(shù)據(jù)記錄表格中。操作指導(dǎo)：教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)操作步驟，強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)。指導(dǎo)學(xué)生將傳感器正確連接到數(shù)據(jù)采集模塊，打開電源，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集軟件，觀察并記錄傳感器采集到的數(shù)據(jù)。在學(xué)生操作過程中，教師巡回指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生遇到的問題。設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)踐操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的過程，加深對傳感器工作原理和數(shù)據(jù)采集方法的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐操作技能。數(shù)據(jù)記錄與分析：學(xué)生完成數(shù)據(jù)采集后，組織學(xué)生對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題：采集到的數(shù)據(jù)是否合理？溫度、濕度和光照強(qiáng)度之間是否存在某種關(guān)聯(lián)？如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，可能是什么原因?qū)е碌模孔寣W(xué)生根據(jù)分析結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)手冊上撰寫簡單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和分析能力，讓學(xué)生學(xué)會從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。5.

拓展延伸：數(shù)據(jù)采集的其他方法：除了使用傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集外，介紹網(wǎng)絡(luò)爬蟲、問卷調(diào)查、設(shè)備日志采集等其他常見的數(shù)據(jù)采集方法。簡單講解這些方法的適用場景和優(yōu)缺點(diǎn)，拓展學(xué)生的知識面。組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，比較不同數(shù)據(jù)采集方法的異同，以及在實(shí)際應(yīng)用中如何選擇合適的數(shù)據(jù)采集方法。設(shè)計(jì)意圖：拓寬學(xué)生的視野，讓學(xué)生了解更多的數(shù)據(jù)采集方法，培養(yǎng)學(xué)生的比較分析能力和綜合應(yīng)用能力。物聯(lián)數(shù)據(jù)采集的發(fā)展趨勢：展示一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)發(fā)展的前沿資料，如新型傳感器的研發(fā)、數(shù)據(jù)采集的智能化和微型化趨勢等。引導(dǎo)學(xué)生思考這些發(fā)展趨勢對未來生活和社會的影響，鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象和創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生對信息技術(shù)的探索欲望。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生了解物聯(lián)數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和對未來技術(shù)的展望能力。6.

課堂總結(jié)：引導(dǎo)回顧：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括物聯(lián)數(shù)據(jù)采集的概念、意義、常見的數(shù)據(jù)采集對象和數(shù)據(jù)類型、傳感器的工作原理和應(yīng)用場景，以及數(shù)據(jù)采集的實(shí)踐操作過程等。讓學(xué)生自由發(fā)言，分享自己在本節(jié)課中的收獲和體會。設(shè)計(jì)意圖：通過回顧和分享，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，加深記憶，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力和表達(dá)能力。教師梳理：教師對學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識，構(gòu)建完整的知識框架。再次強(qiáng)調(diào)物聯(lián)數(shù)據(jù)采集在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的重要地位，鼓勵(lì)學(xué)生在今后的生活中繼續(xù)關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，積極探索數(shù)據(jù)采集的更多應(yīng)用。設(shè)計(jì)意圖：教師的梳理和強(qiáng)調(diào)，讓學(xué)生對本節(jié)課的知識有更清晰、系統(tǒng)的認(rèn)識，明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。7.

作業(yè)布置：讓學(xué)生回家后，使用家中的智能設(shè)備（如智能手環(huán)、智能體重秤等）采集相關(guān)數(shù)據(jù)（如運(yùn)動(dòng)步數(shù)、睡眠質(zhì)量、體重等），記錄數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù)的變化趨勢，寫一篇簡單的數(shù)據(jù)分析報(bào)告。設(shè)計(jì)意圖：通過課后作業(yè)，將課堂知識延伸到生活中，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和數(shù)據(jù)處理分析能力，讓學(xué)生進(jìn)一步體會物聯(lián)數(shù)據(jù)采集在生活中的應(yīng)用。查閱資料，了解物聯(lián)網(wǎng)在自己感興趣的領(lǐng)域（如智能教育、智能環(huán)保、智能物流等）的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，制作一份手抄報(bào)，下節(jié)課進(jìn)行展示和交流。設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的信息收集和整理能力，拓寬學(xué)生的知識面，同時(shí)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手制作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。八、板書設(shè)計(jì)《物聯(lián)數(shù)據(jù)需采集》板書1.

物聯(lián)數(shù)據(jù)采集概念：從物聯(lián)網(wǎng)中獲取數(shù)據(jù)的過程2.

數(shù)據(jù)采集對象與類型（1）對象：環(huán)境、物體狀態(tài)、行為等數(shù)據(jù)（2）類型：數(shù)值、文本、圖像、音頻等3.

傳感器（1）常見傳感器：溫濕度、光照、紅外、壓力等（2）工作原理：物理量轉(zhuǎn)化為電信號（3）應(yīng)用場景：智能家居、農(nóng)業(yè)、交通等4.

數(shù)據(jù)采集方法（1）傳感器采集（2）網(wǎng)絡(luò)爬蟲等其他方法5.

實(shí)踐操作要點(diǎn)（1）設(shè)備連接（2）數(shù)據(jù)記錄與分析九、教學(xué)反思本節(jié)課通過情境導(dǎo)入、知識講解、實(shí)踐操作、拓展延伸等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對物聯(lián)數(shù)據(jù)采集有了較為全面的認(rèn)識和理解。情境導(dǎo)入成功激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生積極參與到課堂學(xué)習(xí)中。在知識講解過程中，實(shí)物展示和實(shí)驗(yàn)演示等方法幫助學(xué)生更好地理解了傳感器的工作原理等抽象知識。實(shí)踐操作環(huán)節(jié)學(xué)生參與度較高，大部分學(xué)生能夠順利完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，提高了動(dòng)手能力。