第12课 智能物联系统的设计 教学设计+学习单+练习 2025-2026学年八年级下册信息技术浙教版

中小学教育资源及组卷应用平台 教学设计 课程基本信息 学科 信息科技 年级 八年级 学期 春季 课题 第12课 智能物联系统的设计 教科书 书 名：信息科技教材 -出卷网-：浙江教育-出卷网- 出版日期：2023年12月 教学内容与学习对象分析 教学内容： 本课是第三单元第2 课，主要内容包括“需求分析”“整体设计”和“物联系统原型搭建实践”。本课在本单元项目实践中起到总领的作用，是“智能校园数字气象站”项目的起始课，统领后续3课，从真实问题的解决需求出发，遵循一定的基本流程，由学生形成设计方案，为智能物联系统实践提供路径。后续3课以此为依据，按照一定的思路进行智能物联系统的硬件搭建、软件编写、系统调试、改进完善与运行发布，形成一个整体。 学习对象： 本课的学习对象是八年级学生，他们善于观察，思维活跃，乐于合作探究，动手能力强，使用互联网进行信息搜集和整合的能力较好。天气信息与日常生活息息相关，学生比较熟悉，个别学生在生活中也见过气象站系统，但是对其功能模块及如何运作并不熟悉。通过七年级的学习，学生知道物联网体系架构，有过物联网原型搭建的经验，对传感器、网络、物联网平台以及数据可视化等都有所了解。（然而真实的物联系统更加复杂多样，学生对物联系统设计的整个流程认知尚不完善，在需求分析时容易考虑不全面，整体设计时没有清晰的方向和逻辑。因此，学生在学习本课知识时，需要有帮助理解物联网数据流向的相关材料，共同厘清系统模块，绘制出“智能校园数字气象站系统”架构图。 教学目标分析（含核心素养导向） 1. 通过对智能物联系统的需求分析与设计规划，了解物联系统开发的基本流程。 2. 通过对物联系统原型的搭建，增强使用数字设备开展创新活动的意识。 教学重点：项目需求分析表，物联系统开发的基本流程。 教学难点：物联系统的架构图。 教学过程 情境导入，明确主题 台风，作为自然界中极具破坏力的天气系统，不仅影响着沿海地区的居民生活，也让我们深刻感受到气象变化对人类社会的重要性。试想，如果我们在学校能够精准的监测到气象信息，那么无论是同学们的户外活动安排，还是师生的日常出行计划，都将变得更加安全和有序。这种能力的实现，离不开现代科技的支持与助力。那么今天，我们就来探究一个既有趣又实用的项目———构建一个属于我们自己的智能校园数字气象站系统。 合作探究，学习新知 气象站是用于监测实时环境变化的观测系统。在早期，人们建立气象观测点，使用各种自制的仪器记录和同步各种数据，如百叶箱里面放有干球温度表、湿球温度表、毛发湿度表、最高和最低温度表等多种仪器。这些观测点依靠人力定时记录，数据处理与传输效率低下，预报精度有限。随着技术的发展，气象站的自动化程度日益提高，通过气象传感器、微电脑气象数据采集仪、通信模块、全天候防护箱和气象观测支架等设备，无须人工操作，即可实时监测和记录多种气象要素，如温度、湿度、风速、风向、气压、降雨量等。并定时向气象中心站传输探测数据。 智能物联系统的开发过程需要遵循一定的基本流程，一般是从系统的需求分析、设计思路开始，再进行硬件搭建、程序设计、系统调试、改进完善到系统运行和发布。 需求分析 一个详尽、准确的需求分析是确保项目成功的基础。搭建智能校园数字气象站系统，首先需要明确所搭建系统的设计目标并由此分析该系统的功能、资源与环境需求，同时对系统进行可行性分析。 我们的设计目标是：通过气象站系统的搭建，实时监测校园气象环境。 我们想利用该系统实现的功能称为功能需求。功能需求可以从：采集、处理、传输、呈现四个方面考虑。 系统运行时需要的资源和环境要求具体体现在：在硬件方面，采用什么终端设备，具体的传感器，需要什么外部 ... ...