资源简介

第2课 温湿度数据的蓝牙传输 教学设计
教学内容分析
本课聚焦于蓝牙传输技术在物联网中的应用。引入农业大棚中对温湿度管理这一真实需求，使用蓝牙传输技术实现农业大棚内短距离的实时温度与湿度数据传输，旨在引导学生理解蓝牙在物联网网络层中的作用，掌握蓝牙模块的硬件连接方法和编程实现技巧，以知识学习与实践应用帮助学生构建物联网数据传输的知识体系，锻炼实践操作能力和技术应用能力。
学习者分析
八年级学生常接触蓝牙耳机、蓝牙传图等设备或应用，对蓝牙近距离传输特性有感性认识。他们具备一定观察、分析和合作能力，能参与蓝牙应用讨论及简单硬件连接，但对蓝牙作为物联网传输技术的原理及编程实现能力尚在发展。学生好奇蓝牙如何传输温湿度数据，渴望亲手搭建系统。发展需求是结合蓝牙日常应用与物联网技术，建立与感知层数据采集的关联，路径为从认识蓝牙特点到独立完成传输实践。在硬件连接细节和蓝牙传输编程的过程中可能出现各类问题。
学习目标确定
（1）通过对植物生长环境监测场景的探讨，分析数据传输需求，了解蓝牙传输技术适用于近距离数据传输的特点，熟悉蓝牙技术的基本原理和发展现状。
（2）学习主控板结构及编程平台操作，掌握连接主控板和加载蓝牙功能库的方法，能够独立完成相关实践操作，激发对物联网数据传输技术的探索兴趣，培养勇于尝试、敢于创新的探究精神。
（3）经历“温湿度蓝牙传输器”的设计与实践过程，能够绘制算法流程图，理清物联网蓝牙传输的过程，掌握蓝牙配对、数据采集与传输的编程技能，在编写完整程序实现温湿度数据蓝牙传输的过程中，提高解决实际问题的能力，强化计算思维。
教学重点和难点
（1）教学重点
①通过对植物生长环境监测场景的探讨，了解蓝牙传输技术适用于近距离数据传输的特点。
②学习主控板结构及编程平台操作，掌握连接主控板和加载蓝牙功能库的方法，能够独立完成相关实践操作。
（2）教学难点
①经历“温湿度蓝牙传输器”的设计与实践过程，掌握蓝牙配对、数据采集与传输的编程技能。
②能够独立完成硬件连接与编程控制，实现温湿度数据的采集和蓝牙传输。
教学活动设计
教师活动 学生活动 支撑的资源
环节一 聚焦
1. 展示智能手环通过蓝牙连接手机的物联网应用场景，引导学生讨论蓝牙技术在日常生活中的其他应用。 2. 提出农业大棚内短距离实时传输温湿度数据的需求，引出蓝牙技术的应用场景，引导学生思考蓝牙技术低功耗、低延迟、适合近距离传输等特点。 3. 通过提问和讨论，强调蓝牙技术在物联网中的重要性，明确本课学习主题。 1. 观察智能手环连接手机的场景，结合生活经验，列举蓝牙技术的其他应用（如蓝牙耳机、蓝牙音箱等）。 2. 思考农业大棚温湿度数据短距离传输的需求，讨论蓝牙技术在该场景下的适用性。 3. 参与提问互动，理解蓝牙技术在物联网中的作用。 智能手环、手机等实物或图片，农业大棚温湿度监测场景示意图。
活动意图说明：通过实际场景和生活实例，引出蓝牙技术的应用，帮助学生理解其特点和在物联网中的重要性，激发学习兴趣。
环节二 探索
1. 利用 PPT 或实物展示蓝牙模块，介绍其结构（如蓝牙天线等）和工作原理，重点讲解蓝牙通信的基本过程。 2. 提供蓝牙技术相关的阅读拓展资料，供学生自主了解更多知识。 3. 指导学生阅读实践操作说明，讲解主控板与编程平台连接、加载蓝牙功能库的方法，提醒界面显示、板块设置等细节，随时解答学生问题。 1. 观察蓝牙模块实物或图片，倾听教师讲解，理解其结构和工作原理。 2. 阅读拓展资料，补充对蓝牙技术的认知。 3. 按照操作说明，尝试连接主控板与编程平台，加载蓝牙功能库，遇到问题及时向教师请教。 蓝牙模块实物及图片、PPT 课件、蓝牙技术阅读拓展资料、实践操作说明。
活动意图说明：通过理论讲解和初步操作，帮助学生掌握蓝牙模块的工作原理及硬件连接、软件设置的基本方法，为后续实践奠定基础。
环节三 设计
1. 引导学生口述 “温湿度蓝牙传输器” 的工作过程，再尝试用规范语言描述，强调算法描述对理清思路、提高效率的重要性。 2. 提供步骤清单，指导学生结合清单绘制规范的算法流程图，明确数据采集、传输等步骤的功能和数据流向。 3. 巡视指导，帮助学生解决流程图绘制中遇到的问题，确保流程逻辑清晰。 1. 口述 “温湿度蓝牙传输器” 的工作过程，再用规范语言进行描述，对比不同描述方式的差异。 2. 参考步骤清单，绘制算法流程图，明确各步骤的先后顺序和数据流向。 3. 完善流程图，确保能清晰体现温湿度数据的采集、蓝牙传输过程。 “温湿度蓝牙传输器” 步骤清单、算法流程图模板。
活动意图说明：通过绘制算法流程图，帮助学生理清 “温湿度蓝牙传输器” 的工作流程，理解感知层与网络层的协同工作，培养规范表达算法的能力，为实践操作做好准备。
环节四 实践
1. 提前准备好主控板、温湿度传感器、蓝牙模块等硬件设备，确保其正常工作。 2. 指导学生分步骤完成操作：先进行硬件连接，再按 “主控板显示文本信息→传感器采集温湿度数据→蓝牙配对与数据传输” 的顺序编写程序。 3. 提供代码模板，巡视检查学生操作情况，及时反馈并帮助解决硬件连接、程序编写中的问题。 4. 组织学生展示实践成果，分享经验与困难解决方法，进行点评鼓励。 1. 独立完成主控板、温湿度传感器、蓝牙模块的硬件连接，检查连接是否正确。 2. 参考代码模板，按步骤编写程序，实现主控板显示文本、采集温湿度数据、蓝牙配对与传输功能。 3. 调试优化程序，确保数据能正常传输。 4. 展示成果，分享实践过程中的经验、遇到的困难及解决方法。 主控板、温湿度传感器、蓝牙模块等硬件设备，编程平台，程序代码模板。
活动意图说明：通过独立实践操作，让学生体验蓝牙传输的完整过程，巩固所学知识，提升动手实践能力和问题解决能力，强化计算思维。
环节五 拓展
1. 引导学生思考蓝牙技术在其他物联网场景（如智能家居设备互联、小型仓储环境监测等）中的应用。 2. 提出任务：设计一个基于蓝牙技术的小型物联网应用方案（如教室环境温湿度实时共享系统），要求说明功能、设备选择及传输流程。 1. 讨论蓝牙技术在其他物联网场景中的应用可能性。 2. 分组或独立设计小型物联网应用方案，撰写方案说明。 智能家居、小型仓储监测等场景资料，方案设计模板。
活动意图说明：通过拓展任务，引导学生将蓝牙技术知识迁移到更多场景，培养创新思维和综合应用能力，进一步提升学习兴趣。

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