【核心素养目标】主题一 任务二《物联数据需采集》教案-【桂科版2025】《信息科技》八下

中小学教育资源及组卷应用平台 第1.2课《物联数据需采集》教学设计 课题 物联数据需采集 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 八年级 核心素养目标 信息意识：对比不同API天气数据差异，学会评估数据可靠性；理解传感器与网络数据在农业决策中的互补作用。计算思维：掌握API参数配置与数据解析方法，能将物联网任务拆解为硬件连接、编程传输等步骤；针对重复数据设计变化触发上传逻辑。数字化学习与创新：用mPython实现传感器数据上传与可视化，结合天气API与实时数据设计豆角生长异常预警策略。信息社会责任：遵守API密钥使用规范，讨论物联网技术对隐私与能源的影响，形成技术应用的伦理思考。 教学重点 学会通过天气API和传感器获取数据，并融合两者优势（如用预报提前规划、用实时监测调整灌溉）实现科学种植。 教学难点 理解如何设置数据变化阈值（如温度>1℃才上传）以及动态调整检测频率的逻辑（如湿度突增时自动加密监测）。 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1.2课 物联数据需采集在明确了简易蔬菜灌溉物联系统的实施方案后，壮壮正式着手系统搭建的第一步———数据采集。想一想：我查了三个天气API，为什么结果不一样？这就需要我们进行数据可信度验证！就像法官需要多个证人证词相互印证，我们可以通过计算三个API数据的平均值，并对比本地传感器读数来确认最终值。 思考：API在物联网系统中扮演着什么角色？API就像一座桥梁，连接着不同的软件或系统，使得它们可以相互通信和共享数据。例如，通过API，我们可以轻松获取天气数据并应用于物联网系统中。如果把物联网系统比作人体，API就是传递信息的外界感官，传感器则是感知环境的神经末梢。当天气预报数据与土壤湿度监测值产生矛盾时，就像视觉和触觉传递了不同信号。如何在不浪费存储空间的前提下，监测并上传环境数据？可以用设定变化阈值、调整检测频率等技巧。播放视频《智慧田园专业呵护》 课程新知导入完成思考题。观看教学视频。 帮助学生理解为什么数据会不一致。通过问题导入引发学生思考。通过视频吸引学生的注意力。 讲授新课 新知讲解：一、讨论天气对于蔬菜灌溉有直接的影响，你平时是如何获取天气数据的？和小伙伴分享你的方法，并讨论一下这些方法有什么优缺点。我通常用三种方法获取天气数据：①手机天气预报APP，方便但偶尔不准；②学校气象站的温湿度计，数据准确但只能查当天；③观察蚂蚁搬家、晚霞颜色这些自然现象，有趣但容易误判。现在我们小组会同时用APP和学校仪器，再配合看云层厚薄，班主任还让我们用表格记录预测和实际的误差，这样浇菜就不容易出错了~二、小贴士API（ Application Programming Interface ）是应用程序编程接口的简称。它就像一个桥梁，连接着不同的软件或系统，使得它们可以相互通信和共享数据。以获取天气数据为例天气数据提供方会提供一个API，其他应用或网站就可以通过这个API来获取天气数据。三、探究上网查阅相关资料，选择一个互联网公共数据监测网站，尝试调用 API以获取相关数据。高德开放平台（天气/地理数据）：https://lbs./心知天气（气象数据，建议使用）：https://www./和风天气（实时天气API）：https://dev./中国气象数据网（官方气象资料）：http://data./ ( http: / / data. / )2、结合所获密钥修改参数，向 API发送请求。参数说明如图 1-2-1 所示，其中“key”后紧接免费 API 密钥。如果要获取的天气地点为柳州，则“location=liuzhou”；“language=zh-Hans”表示返回中文数据；“unit=c”表示温度单位是摄氏度。3、平台收到请求后响应，返回数据结果如图1-2-2所示，进一步解析后得到图1-2-3所示天气数据。四、马上行动请你尝试用多个不同的 API获取同一地点、同一日期 ... ...