中小学教育资源及组卷应用平台 温湿度的蓝牙传输教学设计 课题 温湿度的蓝牙传输 单元 物联网数据传输———简易温湿度传输系统 学科 初中信息技术 年级 八年级 教材分析 本课以植物生长监测项目为情境，聚焦于蓝牙技术在物联网数据传输中的应用。教材内容从蓝牙技术原理切入，结合主控板硬件操作与图形化编程实践，引导学生构建完整的温湿度蓝牙传输系统。通过感知端与应用端的双板协作，学生不仅能掌握传感器数据采集、蓝牙配对与数据传输的完整流程，还能理解物联网系统中各层设备的协同工作方式。课程强调实践与理论结合，在硬件连接、程序编写与调试中培养学生的计算思维与工程实践能力。 学习目标 信息意识：理解蓝牙技术在物联网短距离数据传输中的适用场景与优势，能根据实际需求选择恰当的无线传输方式，形成在真实情境中选用适宜信息技术的意识。计算思维：通过分析物联网系统架构，能将其分解为感知、传输与应用等模块，并运用流程图设计数据采集、蓝牙配对与显示的算法流程，形成系统化解决问题的能力。数字化学习与创新；掌握主控板连接、传感器调用及蓝牙功能库扩展等操作，能动手搭建硬件系统并编程实现温湿度的蓝牙传输功能，在实践中完成创意物化作品。信息社会责任：了解蓝牙等技术在日常设备中的应用及其功耗、干扰等特点，能辩证思考无线技术发展带来的便利与局限，初步形成对技术应用的理性认识。 重点 引导学生掌握基于主控板的物联网数据传输系统构建流程。具体包括：理解蓝牙技术的特点及其在短距离传输中的适用性；学会硬件连接与传感器数据采集的方法；掌握通过图形化编程实现主控板间蓝牙配对、数据发送与接收的程序逻辑；最终能够成功搭建一个完整的“温湿度蓝牙传输器”，并理解感知端与应用端的协同工作原理。 难点 学生对于物联网系统架构中“端-云-端”数据流向的理解，以及将抽象的逻辑流程转化为具体的编程指令。具体表现为：理解并正确配置蓝牙配对的主从端关系；在编程中协调数据采集、蓝牙发送与接收显示等多个并发任务的时序与逻辑。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 在对植物生长环境进行监测的项目中，应用传感器获得的环境温度及土壤湿度如果能够实时显示在电子屏幕上，巡查管理人员就可以很方便地全面掌握当前环境情况，适时做出调整。这种近距离的数据传输适合使用哪种传输技术呢 本课我们借助主控板来实现温湿度数据的蓝牙传输。 了解本课的学习主题、学习目标等。 通过教师简要介绍，让学生知晓本课的学习主题。 讲授新课 一、探秘蓝牙技术探索生活中，我们通常会使用手机、电视等设备的蓝牙功能。在物联网学习中，我们也可以借助主控板上提供的蓝牙功能和相应的编程平台，制作出“温湿度蓝牙传输器”。“物联网主控板”是探究物联网及其应用时常用的智能设备，它通常由芯片、通信模组和操作系统组成。蓝牙功能一般会集成在主控板的芯片中。主控板上还有一个天线，是接收和发送电磁波实现蓝牙通信的必备组件，这个天线同时也是2.4G无线通信的必备组件。上图中，主控板上的蓝牙天线在哪里？在编程平台上加载主控板，并加载蓝牙功能库，才可以通过编程实现用蓝牙技术传输温湿度数据。做一做按照下图所示步骤，在编程平台中连接主控板。选择Python模式，点击“模块”切换到图形化模式，再点击“扩展”加载主控板。然后，将主控板开机，在编程平台中连接远程终端10.1.2.3。当要编写程序实现蓝牙功能时，还需要在编程平台中单独加载蓝牙功能库。点击“扩展”,在“用户库”中搜索“行空板蓝牙通信”,点击即完成添加，如下图所示。之后就可以在指令区的“用户库”看到所提供的蓝牙相关命令。能量加油站———蓝牙技术2023年1月，蓝牙核心规范已经迭代至5.4版本 ... ...
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