中小学教育资源及组卷应用平台 智能温湿度采集器教学设计 课题 智能温湿度采集器 单元 物联网数据采集———温湿度采集器 学科 初中信息技术 年级 八年级 教材分析 本课以智能温湿度采集器为核心，通过对比简易与智能设备的异同，引导学生理解物联网感知层数据采集与传输的原理。教材以植物栽培实验室场景切入，通过“采集器-接收器”双主控板设计，融合传感器技术、无线通信模块应用及数据分析方法。内容涵盖硬件连接、程序设计、报告撰写等实践环节，衔接智慧大棚应用案例，形成“感知-传输-应用”的完整知识链。教材注重技术原理与实际场景的结合，通过项目式学习培养学生系统思维，为后续物联网系统设计奠定基础。 学习目标 信息意识：能识别不同场景下温湿度监测的需求差异，理解数据实时传输对农业生产的价值，养成主动关注环境数据的意识。计算思维：通过分解“采集-传输-显示”任务流程，掌握顺序、分支结构编程逻辑，能运用阈值判断算法实现警报功能。数字化学习与创新：利用通信模块创新数据传输方式，设计人机交互界面，结合智慧大棚案例提出系统优化方案。信息社会责任：在实验中遵循数据记录规范，培养严谨的科学态度；通过小组协作理解技术应用的边界，树立绿色农业理念。 重点 掌握DHT11温湿度传感器与土壤湿度传感器的数据采集原理及硬件连接方法；理解无线通信模块在数据远距离传输中的作用机制；能够设计并实现采集器与接收器的双向通信程序；学会运用测量报告框架规范记录实验数据，完成基础数据分析；通过智慧大棚案例理解物联网系统环境调控的闭环控制逻辑。 难点 无线通信模块的参数配置与数据传输稳定性调试；多传感器数据融合处理与阈值判断算法设计；实验误差来源分析（如传感器精度、环境干扰等）；测量报告数据可视化呈现与结论推导的逻辑性。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 我们将具有警报功能的温湿度采集器放到植物栽培实验室后发现，当实验人员不在植物栽培实验室时，就无法收到警报信息。因此本课我们要实现一个智能的温湿度采集器。该智能温湿度采集器有两个主控板设备，一个作为采集器，负责在植物周围采集温湿度信息；另一个作为接收器，负责接收警报信息。它使用通信模块，将警报信息显示在实验人员手中的接收器上，从而让实验人员在植物栽培实验室外也可以收到警报信息，判断是否去查看植物的生长状况。 了解本课的学习主题、学习目标、学习成果等。 通过教师简要介绍，让学生知晓本课的学习主题。 讲授新课 智能温湿度采集器分析智能温湿度采集器和简易温湿度采集器之间既有相同点又有不同点。相同点不同点①具有相同的数据采集模块①具有不同的数据传输模块②具有相同的数据输出模块②在硬件设备方面，智能温湿度采集器需要用到的硬件更多由于不要求远距离传输数据，简易温湿度采集器的数据传输是通过有线传输来进行的，硬件设备可以都在一个位置；而智能温湿度采集器需要将数据进行远距离传输，也就是将温湿度数据从采集器传到接收器，这个过程需要用无线传输来进行。为了实现无线传输，我们可以通过通信模块传输温湿度信息，在接收器上显示警报提醒信息。这样一来，负责温湿度采集的采集器应该放置在植物栽培实验室中，通过采集器中主控板的液晶显示屏实时显示温湿度信息，而实验人员手中还应该有一个主控板，其液晶显示屏可显示“生长状态良好”或者“生长状态警报”。在这个实验中，各个硬件设备之间应该怎么连接呢 请画在下面的方框中。参考：智能温湿度采集器算法设计根据上述对智能温湿度采集器的描述，把下面的算法流程图补充完整。实现警报采集结果1.准备硬件。本次智能温湿度采集器需要用到两个主控板，一个作为采集器，另一个作为接收器。另外， ... ...
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