1、义务教育信息科技课程资源义务教育信息科技课程资源义务教育信息科技课程资源 八年级八年级 第第22课课健康生活新设备健康生活新设备第五单元第五单元 物联网应用探索物联网应用探索义务教育信息科技课程资源12了解物联网在生活中的应用。通过身高记录仪系统的实践探索，掌握利用物联网解决问题的方法，并能迁移应用于解决其他问题。第22课 学习目标义务教育信息科技课程资源 现在，现在，物联网的应用越来越普遍，“智能”已经融入人们的生活，人们在“无感”体验智能化的生活，这极大地改变了我们的生活方式。其中，健康生活的改善是物联网技术应用的一个重要方面。通过将物联网技术与健康生活相结合，我们能够实现更为智能化、便捷
2、化的生活方式。第22课 课堂导入问题情境问题情境义务教育信息科技课程资源学习学习内容内容一 探索物联网在生活中的应用二 身高记录仪系统实践第22课 学习内容义务教育信息科技课程资源物联手环物联手环物联体重秤物联体重秤第22课 学习内容一、探索物联网在生活中的应用说一说：生活中哪些设备应用到了物联网技术？义务教育信息科技课程资源 为了解和掌握学生的体质健康状况，学校会定期给学生测量身高。但是现在的测量主要由老师手动完成，比较费时费力。你能否利用物联网技术设计一个身高记录仪呢？第22课 学习内容二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容改造前改造后实践导入探究实践一探究实践二
3、探究实践三实践总结二、身高记录仪系统实践身高记录仪系统身高记录仪系统义务教育信息科技课程资源探究探究身高记录仪系统身高记录仪系统的功能实现的功能实现实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容 你想设计一款怎样的身高记录仪？（从测量方式、反馈方式入手）本小组探究的核心问题是：确定主题：二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容你要获取哪些数据，怎样获取？同学的性别、身高测量身高并统计班级同学身高达标情况身高记录仪实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结二、身高记录仪系统实践探究探究身高记录仪系统身高记录仪系统的功能实现的功能实现 本小组探究的核心
4、问题是：确定主题：义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结 确定本小组探究的主题：身高记录仪如何实现身高记录仪的功能呢？结合第四单元16课，按环节需求分析。二、身高记录仪系统实践探究探究身高记录仪系统身高记录仪系统的功能实现的功能实现义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结二、身高记录仪系统实践分析身高记录仪系统的功能需求分析身高记录仪系统的功能需求需求环节需求环节 功能描述功能描述采集数据传输与存储数据分析处理数据反馈与控制义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结需求
5、环节需求环节 功能描述功能描述采集数据采集学生性别、身高数据传输与存储数据将已测学生性别、身高等数据发送并存储在物联网服务平台分析处理数据统计学生测量情况反馈与控制将统计结果反馈给负责老师第22课 学习内容二、身高记录仪系统实践分析身高记录仪系统的功能需求分析身高记录仪系统的功能需求义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结 填一填：填一填：各功能的实现需要用到哪些设备、软件及平台？（可以采用文字、简笔画等形式）二、身高记录仪系统实践分析身高记录仪系统的功能需求分析身高记录仪系统的功能需求义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践
6、三实践总结第22课 学习内容超声波传感器MQTT服务器可视化图表分析显示屏二、身高记录仪系统实践分析身高记录仪系统的功能需求分析身高记录仪系统的功能需求 填一填：填一填：各功能的实现需要用到哪些设备、软件及平台？（可以采用文字、简笔画等形式）义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容 超声波传感器：会发射声波，并检测这些声波从目标物反射回来的回声。通过测量声波的发射和接收之间的时间差，传感器可以计算出与目标物之间的距离。二、身高记录仪系统实践分析身高记录仪系统的功能需求分析身高记录仪系统的功能需求义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探
7、究实践一探究实践二探究实践三实践总结 试一试试一试：根据需求分析和功能实现，拖动右边的模块，完成流程图。设置网络及物设置网络及物联网服务平台联网服务平台上传数据到物上传数据到物联网服务平台联网服务平台k1是否是否按下按下k2是否是否按下按下测量并显示身高测量并显示身高 提示：提示：可以从测量端进行设计。接收端相对简单，可以让学生自主完成。二、身高记录仪系统实践分析身高记录仪系统的功能需求分析身高记录仪系统的功能需求义务教育信息科技课程资源核心核心流程图流程图实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源 同学们设计的身高记录仪非常
8、好，那么接下来请同学们动手做一做吧，利用工具箱中的器材，完成身高记录仪的搭建与程序设计吧！第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结 提示：提示：每小组先尝试完成测量端的硬件搭建与程序设计！二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结硬件搭建硬件搭建想一想想一想：超声波传感器该放在什么位置？超声波传感器模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容做一做：做一做：从工具箱中选择所需器材，完成硬
9、件搭建。模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结提示：提示：连接时记住相应传感器连接主控板的引脚，在后续程序实现中需要对应引脚。第22课 学习内容连接传感器与主控板。做一做：做一做：超声波传感器接收端测量端模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践按键k2按键k1义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结设置物联网服务平台及网络。第22课 学习内容做一做：做一做：登录物联网登录物联网服务平台服务平台添加添加项目项目添加设备、添加设备
10、、主题主题网络网络配置配置模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结wifi.connect(网络名称,密码)#设置Wi-Fi连接，两个参数分别为Wi-Fi名称及密码mqttclient.connect(server=服务器地址,port=1883,client_id=设备ID,user=用户名,psd=密码)#配置MQTT服务器。第22课 学习内容连接网络和连接网络和物联网服务平台物联网服务平台模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源
11、实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容 同学们，你们的设计非常好，但是你们的身高记录仪能实时获取同学们的身高数据吗？模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容采集数据采集数据 试一试：试一试：用传感器获取测试同学的身高并在主控板上实时显示，将获取的数据记录在下表中。性别性别身高身高模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容采集数据采
12、集数据 试一试：试一试：用传感器获取测试者的身高并在主控板上实时显示。二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容 为什么在智能终端不能查看这些数据呢？采集到的数据被保存在哪里？又会被传递到哪里呢？模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容传输与存储传输与存储数据数据 主控板主控板：读取传感器数据并通过网络发送给物联网服务平台。物联网服务平台物联网服务平台：数据的存储与转发。身高：178 cm男生请按k1，女生
13、请按k2二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结第22课 学习内容上传数据到物联网服务平台上传数据到物联网服务平台登录物联网服务平台，在相应主题中查看数据。传输与存储传输与存储数据数据二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源 果然能看到我的身高数据啦！传感器记录的数据能下载吗？如果想要对不同状态下的数据进行可视化分析，同学们有什么好的方法吗？第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一
14、探究实践二探究实践三实践总结分析处理数据分析处理数据 试着测试不同的身高，看看你们获取的数据有变化吗？说一说你们监测到的数据变化情况。获取的获取的身高身高数据：数据：数据分析形式：数据分析形式：（A物联网服务平台 B电子表格 CPython模块）二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结分析处理数据分析处理数据 试着测试不同的身高，看看你们获取的数据有变化吗？说一说你们监测到的数据变化情况。获取的获取的身高身高数据：数据：数据分析形式：数据分析形式：（A物联网服务平台 B电子表格 CPython模块）1班,男,168.1245
15、 1班,女,167.4215二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结在设备列表中选择在设备列表中选择相应的主题相应的主题选择隐藏选择隐藏/显示图表显示图表物联网服务平台中身高变化图物联网服务平台中身高变化图二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结电子表格电子表格数据分析数据分析导出查询结果导出查询结果 下载数据下载数据利用利用电子表格电子表格中的图中的图表进行可视化分析表进行可视化分析二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入
16、探究实践一探究实践二探究实践三实践总结Python模块模块 可以用Python中的绘图库绘制身高变化趋势图。用plt.plot()绘制折线图用plt.bar()绘制柱形图用plt.scatter()绘制散点图用plt.title()设置标题用plt.figsize()制定画布大小准备横坐标、纵坐标数据数据准备数据准备设置画布设置画布和标题和标题绘制图表绘制图表并显示并显示二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源 同学们，如何把检测的数据反馈给统计的老师呢？第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结模拟实现身高记录仪系统功能模拟实现身高记录仪系统功能二、身高记录仪系统
17、实践义务教育信息科技课程资源。第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结试一试试一试：统计各班身高检测情况，并反馈给老师。反馈与控制反馈与控制班级 男生 女生1 10 122 13 103 15 15 二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结 试一试试一试：增加统计反馈功能。反馈与控制反馈与控制二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第22课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结身高记录仪主要代码。身高记录仪主要代码。测量端接收端二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源第2
18、2课 学习内容实践导入探究实践一探究实践二探究实践三实践总结请老师根据教学实情，展示学生作品成果。成果展示成果展示二、身高记录仪系统实践义务教育信息科技课程资源 1按照采集数据、传输与存储数据、分析处理数据、反馈与控制四个环节分析身高记录仪系统的功能需求。2用超声波传感器获取身高数据；通过按键控制测量身高并区分男生和女生，是否发送给物联网服务平台；利用主控板将数据实时发送到物联网服务平台，可以实现数据存储及可视化呈现。3通过阈值探究，设计算法实现反馈与控制。第22课 课堂总结义务教育信息科技课程资源第22课 拓展与提升 1在探索本项目的基础上，为身高记录仪系统增加一个新功能。2生活中还有一些没有联网的物品，请你尝试对这些物品进行升级改造，提出可以实现的物联功能和方案。
