中小学教育资源及组卷应用平台 温湿度远程监测报警教学设计 课题 温湿度远程监测报警 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“温湿度远程监测报警系统”为主题，引导学生从生活实际需求出发，设计并实现一个具有自动判断与报警功能的物联网应用。教材内容紧贴农业大棚管理场景，重点教授如何利用分支结构进行阈值判断，以及通过循环结构实现持续监测。学生在已有知识（如灯光警报器、Wi-Fi数据传输）基础上，进一步学习逻辑运算（与、或、非）在条件判断中的综合应用，并借助物联网平台实现数据的远程传输与报警触发。本课强调系统化设计与问题分解，培养学生利用编程解决真实问题的能力，体现物联网技术在现代农业中的实用价值。 学习目标 信息意识：认识到温湿度数据是现代农业管理的关键信息，理解通过物联网技术进行远程实时监测与智能报警，对提升生产效率、保障作物生长安全的重要意义。计算思维：能够运用分支结构进行阈值判断，使用循环结构实现持续监测，并通过逻辑运算（与、或、非）组合复杂条件，从而系统化地设计并实现一个完整的自动报警程序。数字化学习与创新：在已有硬件连接与数据传输知识基础上，整合物联网平台与编程控制，创造性地设计包含数据获取、自动判断、远程报警等多功能于一体的综合性智能应用方案。信息社会责任：在设计报警系统时，充分考虑农业生产的实际需求与可靠性，认识到技术应服务于社会生产，培养在技术开发与应用中关注实效、承担责任的态度。 重点 本课的教学重点在于引导学生掌握温湿度远程监测报警系统的完整设计与实现过程。具体包括：第一，理解并运用分支结构进行数据与阈值的自动比较判断；第二，学会使用逻辑运算符（与、或、非） 组合多个温湿度条件，准确表达现实中的复杂报警规则；第三，结合循环结构实现数据的持续实时监测；第四，整合物联网平台，实现数据远程传输与报警信息的可视化或声音提示，构建一个功能完整的物联网应用系统。 难点 本课的教学难点主要在于学生对复杂逻辑条件的理解和程序实现。具体表现为：如何将农业大棚中“温度与湿度同时满足一个范围”的日常描述，精准地转化为使用“与”运算嵌套的编程语言；以及如何协调循环监测、条件判断、数据传输等多个编程模块，使其协同工作，稳定运行。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 生活中我们常常会有这样的体验：水烧开时，水壶或者灶具会发出声音提醒用户及时关闭阀门；倒车时若与障碍物距离过近，汽车会通过声音或语言警告司机注意安全；公共空间里的烟雾监测装置会在烟雾超标时亮起红灯并发出声音警示……在越来越智能化的生活中，我们身边的电子设备总可以在危险时刻或非正常状态时向人们发出警报提示。第二单元我们制作了“灯光警报呼叫器”,从视觉和听觉两个角度实现了“灯光警报呼叫”。本课我们就将仿照灯光警报呼叫器的工作过程和制作过程，实现一个温湿度远程监测报警系统。 了解本课的学习主题、学习目标、学习路径等。 通过教师简要介绍，让学生知晓本课的学习主题。 讲授新课 从生活经验到项目认知灯光警报呼叫器的警报是通过按钮触发的，本课的温湿度远程监测报警系统希望能实现自动判断与发出警报，让农业工作更便捷、高效和智能。在设计中，要通过设定温湿度参数的临界值，即阈值的方式，让程序在每次获得数据后自动判断当前状态是否达到需要预警的程度。在编程中，需要借助分支结构(选择结构)来实现预想的功能。与按钮触发警报不同，本课的温湿度远程监测报警系统需要将监测所得数据与阈值进行比较，之后做出发出或不发出警报的选择。实时监测所得的数据是否需要实时显示出来呢？还是只需要一个报警或不报 ... ...
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