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八年级信息科技教学设计
课题 第21课 文物保护新手段 课型 新授课
备课时间 月 日 主备人 Xinxijishu886 授课时间 月 日- 月 日
教学内容及教材分析 本节课是人教版《初中信息技术八年级（下册）》第五单元《物联网应用探索》第21课，课题为《文物保护新手段》。专注于物联网在文物保护领域的应用实践。通过本节课的学习，学生将深入了解物联网技术如何为文物保护提供新的手段和方法，掌握博物馆环境监测系统的工作原理、功能需求分析、系统实现以及功能扩展等知识和技能。这不仅有助于学生将之前所学的物联网知识应用到实际场景中，提高学生的综合实践能力，还能让学生体会到物联网技术在文化遗产保护这一重要领域的巨大价值，激发学生对物联网技术应用的创新思维，为学生今后在相关领域的学习和工作奠定基础。
课标要求 了解物联网在文物保护中的应用。通过博物馆环境监测系统的实践探索，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。
核心素养目标 信息意识：认识到物联网技术在文物保护中的重要性，增强对信息价值的敏感度。计算思维：通过模拟系统构建，培养逻辑思维、抽象思维和算法设计能力。数字化学习与创新：运用数字化工具进行设计和创作，体验技术创新带来的变革。信息社会责任：了解并关注文物保护的社会价值，思考技术如何更好地服务于社会。
教学重点 物联网技术在文物保护中的应用实例及博物馆环境监测系统的功能实现。
教学难点 理解物联网系统的架构，模拟实现博物馆环境监测系统的数据传输与存储。
教学方法 情境教学法、任务驱动法、分组合作法、示范讲解法。
学习方法 自主探究法、合作学习法、实践操作法。
教学工具 多媒体课件、物联网实验套件（传感器、主控板、无线网络设备）物联网服务平台账号、博物馆环境监测系统案例视频。。
教学过程教学过程 教 学 内 容
复习巩固：播放故宫博物院利用物联网技术保护文物的视频，提问：视频中的技术是如何帮助文物保护的？。新课导入：观看视频，思考并回答问题。通过真实案例，激发学生兴趣，引入物联网在文物保护中的应用话题。新课教学：文物作为历史的印记，承载着丰富的文化信息，是中华民族的瑰宝。它们见证了历史变迁，记录了先人的智慧与创造力。保护文物，就是保护我们的历史和文化记忆，让后人能够从中汲取智慧，传承文化遗产。然而，文物的保存并非易事，温度、湿度、光照强度、气体等因素的变化都可能对文物造成损害。一，探索物联网在文物保护中的应用文物保护包括对古建筑、历史遗址、艺术品等文物的保护和修复。传统的文物保护方法尽管具有一定的效果，但仅凭借人工无法精确地确定文物保护的关键因素，也无法进行预测分析。利用物联网技术，将文物连接互联网，可以实现对文物全方位、全时段的监测和管理。例如，故宫博物院使用物联网技术实现了对文物环境的实时监测和调控，以及对文物的数字化管理和精准定位；秦始皇帝陵博物院使用物联网技术实现了对文物环境的实时监测和调控，并通过智能导游系统为游客提供了更为便捷和丰富的参观体验；敦煌莫高窟使用物联网技术准确掌握莫高窟洞窟的环境变化，预警各种自然威胁。二、博物馆环境监测系统实践博物馆中陈列着各式各样的文物，不同种类的文物受不同因素影响。活动1探究博物馆环境监测系统的功能实现1.与传统的环境监测工具相比，基于物联网的博物馆环境监测系统（图21.1）有什么优势？2.需要实时监测哪些环境数据？ 本实践项目无法完全还原真实的系统。教学时，教师应将教学重点聚焦文物所处的环境数据，引导学生思考自动控制的方法，为文物提供一个适宜、稳定的环境。教师要引导学生带着问题探究，思考博物馆中的哪些环境数据需要实时监测，如温度、湿度、光照强度、烟雾、二氧化碳浓度等。这些因素都会对文物所处的环境产生影响，因此实时监测它们尤为重要。教师可以组织学生分组讨论。各小组围绕想要监测的环境数据，确定探究的核心问题。例如，如何实时监测温度和湿度。温度和湿度会直接影响文物的保存。通过实时监测、控制温度和湿度，可以确保环境达到最佳状态。活动1探究博物馆环境监测系统的功能实现学习活动2教师可以组织学生分组讨论。各小组围绕想要监测的环境数据，确定探究的核心问题。例如，如何实时监测温度和湿度。温度和湿度会直接影响文物的保存。通过实时监测、控制温度和湿度，可以确保环境达到最佳状态。教学时，教师可以引导学生进一步思考：如何设计一个高效的博物馆环境监测系统？教师可以给出提示，将整个系统分为四个环节进行讨论：采集数据、传输与存储数据、分析处理数据、反馈与控制。本活动要监测环境的温度、湿度，要用到温度传感器、湿度在之前的学习中，学生已经学习并体验过配置物联网服务平台和无线网络，教师可以引导学生自主操作。
课堂练习 1.在博物馆中，除了要为文物营造恒温、恒湿的环境，还有哪些环境因素值得关注？请在探索本项目的基础上，为博物馆环境监测系统增加一个新的功能。2.实地考察本地的博物馆、学校的校史馆等，观察是否利用了物联网相关技术。若有，请在充分了解后，提出升级改进方案；若没有，请设计一个方案。
课堂小结 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博物馆环境监测系统的功能需求。2．用温度传感器、湿度传感器实时获取环境中的温湿度；利用继电器模拟空调及恒湿器的开启和关闭；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。
布置作业 1.完成博物馆环境监测系统的基础功能实现，包括温湿度监测和数据传输。
板书设计 第21课 文物保护新手段一、探索物联网在文物保护中的应用二、博物馆环境监测系统实践
组长审批意见及签字 签字： 年 月 日
教学反思
课后签字 签字： 年 月 日
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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