第二十二课 健康生活新设备 教学设计 2024—-2025学年人教版（2024）初中信息科技八年级全一册

中小学教育资源及组卷应用平台 八年级信息技术义务教育版教学设计 课题 健康生活新设备 单元 第五单元 学科 信息技术 年级 八年级 学习目标 1.知晓物联网在健康生活中的多样应用，能举例说明常见设备及其功能。2.熟练完成身高记录仪系统的设计与实践，包括硬件搭建、软件编程、数据处理及物联网平台应用。3.掌握超声波传感器测身高原理，学会运用MQTT协议传输数据，能对数据进行可视化分析。 重点 1.物联网在健康生活的应用实例及身高记录仪系统功能分析。2.超声波传感器测身高及系统实现流程，包括数据采集到反馈控制。3.数据传输、存储与可视化分析方法，及MQTT协议和物联网平台应用。 难点 1.优化身高记录仪系统设计，确保稳定准确运行，适应不同场景。2.解决数据传输与存储的复杂问题，保障数据安全与完整。3.拓展系统功能，创新应用于健康生活，培养实际问题解决能力。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 展示物联网在健康生活中的应用场景图片或视频，如智能手环记录运动数据、智能家居设备监测睡眠质量等，提问学生对这些应用的了解和感受，引导学生思考物联网如何改变健康生活方式，从而引出本节课主题———探索物联网在健康生活中的更多应用及设计身高记录仪系统。 倾听老师讲解 激发学生的学习兴趣，让从问题中进行思考，从而引出本节课的学习内容 讲授新课 一、探索物联网在生活中的应用1.组织学生分组讨论生活中常见的物联网健康设备，如物联手环、物联体重秤等，让学生分享自己使用或了解的相关设备及其功能，如手环如何监测运动步数、心率等数据，体重秤如何与手机APP连接并记录体重变化趋势等。2.教师对学生讨论结果进行总结和补充，详细介绍各设备的工作原理和应用价值，如物联手环通过内置传感器采集人体运动和生理数据，再利用蓝牙或Wi-Fi等无线通信技术将数据传输到手机或云端进行分析和展示，帮助用户了解自身健康状况，鼓励用户养成健康的生活习惯；物联体重秤则通过压力传感器测量体重，并借助物联网技术实现数据的自动记录和同步，方便用户随时查看体重变化情况，同时一些智能体重秤还能根据用户数据提供健康建议，如饮食调整、运动计划等。通过这一环节，拓宽学生对物联网在健康生活中应用的认识，为后续身高记录仪系统的设计奠定基础。二、身高记录仪系统实践1.提出任务与确定主题教师提出设计身高记录仪的任务，引导学生思考如何利用物联网技术实现身高数据的自动采集、传输和处理。组织学生分组讨论，从测量方式（如采用何种传感器、如何放置传感器以确保测量准确等）和反馈方式（如数据如何展示给用户、如何将数据反馈给相关人员等）入手，确定本小组的探究核心问题，进而确定小组探究主题，如“基于超声波传感器的班级身高记录仪设计”。2.分析功能需求结合学生确定的主题，引导学生按照采集数据、传输与存储数据、分析处理数据、反馈与控制四个环节分析身高记录仪系统的功能需求。在采集数据环节，明确需要获取学生的性别和身高数据，思考如何利用超声波传感器实现身高数据的准确采集；在传输与存储数据环节，讨论如何将采集到的数据通过网络发送到物联网服务平台，并确保数据的安全存储；在分析处理数据环节，探讨如何在物联网服务平台上对数据进行统计和分析，如计算班级平均身高、身高达标率等；在反馈与控制环节，思考如何将统计结果以直观的方式反馈给负责老师，如在主控板显示屏上显示、通过手机APP推送通知等，以及是否需要根据设定的身高标准进行预警或提示，如当学生身高低于或高于正常范围时发出提醒。3.硬件搭建教师展示身高记录仪所需的硬件设备，包括超声波传感器、主控板、按键、显示屏等，并详细介绍各硬件的功能和使用方法。例如，讲解超声波传感器如何 ... ...