中小学教育资源及组卷应用平台 温湿度的报警与响应教学设计 课题 温湿度的报警与响应 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 本课是物联网单元的核心深化环节，从第4课的环境监测报警延伸至“报警-响应”闭环的实现。教材从物联网“上行数据”与“下行数据”的双向传输原理入手，以智能门锁等生活化案例解释概念，降低理解难度。重点在于引导学生理解：物联网不仅能够采集与上报数据，更应通过平台下发指令（自动或人工）进行响应控制，从而体现物联网系统的完整性与实用性。课程设计上，通过填写流程图、设计响应措施、编程实践等环节，逐步培养学生从概念理解到动手实现的能力。尤其是在已有监测程序基础上添加下行消息接收与显示功能，体现了软硬件结合的迭代开发思想。最后拓展部分引导学生联系共享单车等现实场景，分析复杂情境下的物联网流程，有助于提升其系统思维与问题解决能力。整体上，本课实现了从感知报警到决策响应的能力跨越，为构建完整的物联网应用奠定了重要基础。 学习目标 信息意识：理解物联网系统中上行与下行数据构成的双向传输闭环，认识数据从感知报警到人工或自动响应控制的完整流程与价值。计算思维：能够运用算法流程图设计报警响应逻辑，并通过编程实践在主控板与物联网平台间实现指令与数据的双向收发。数字化学习与创新：能在上节课监测报警项目基础上进行迭代开发，整合新功能，创新性地构建一个完整的“监测-报警-响应”应用系统。信息社会责任：思考物联网自动响应与人工干预的应用场景，关注技术在解决实际问题时对效率、安全与社会生活的影响。 重点 本课的教学重点在于引导学生理解物联网数据双向传输（上行与下行）的完整闭环，掌握从报警触发到平台响应的基本原理。通过分析智能门锁等案例，明确响应机制的必要性。在实践环节，重点在于指导学生在已有监测程序基础上，编程实现接收并显示平台下发的响应指令，从而构建一个完整的“感知-报警-响应”物联网应用系统。 难点 教学难点主要集中在学生对“下行数据”这一抽象概念的理解，以及如何在编程实践中将平台指令与硬件响应准确关联。具体体现为：理解自动与人工响应两种模式的选择逻辑，并能在流程图设计中清晰表达；在代码层面，正确配置主控板以接收、解析并执行来自物联网平台的不同控制命令。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 在本单元第4课，我们实现了应用物联网对植物生长环境情况的监测和报警，但仅仅报警就能够解决问题吗 报警后的自动响应或人工响应才是监测和报警的最终目的。本课我们借助物联网平台传输指令数据，实现温湿度的报警与响应。 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 一、概念建立与案例分析们已经知道，在物联网系统中，传感器感知到的环境数据可以通过Wi-Fi传输到物联网平台。这其实是物联网数据传输的一个过程，可以称为数据的上行，也就是设备上传数据信息到平台。相应地，其实还有数据的下行，也就是平台或者应用层下发命令数据到设备。数据的上行和下行同时构成了物联网的网络层数据传输闭环。以智能门锁为例，当有人拜访时，门锁终端采集客人数据(如人脸信息)发送到物联网平台，房间主人收到数据后通过终端设备选择“开门”后，房门随即打开，客人就可以进入房间。做一做根据关于智能门锁案例的介绍，阅读下图，将图中的编号填写在对应的括号中。( )上行数据(客人信息)( )下行数据(开锁请求及客人信息)( )上行数据(开门/拒绝)( )下行数据(开门/拒绝)理解了物联网数据传输的数据上行和数据下行的概念，本课我们就可以对温湿度监测报警情况做出更进一步的响应， ... ...
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