资源简介

(共13张PPT)
第五单元 物联网应用探索
第25课 学习探究新工具
义务教育信息科技课程资源 八年级
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了解物联网在学习中的多方面应用，包括实时收集学习数据、支持虚拟现实和增强现实技术等，明白其为教学带来的便利。
学习目标
通过探究热水降温规律的实践，掌握利用物联网解决问题的方法，如数据采集、传输、存储与分析，能将这种方法迁移应用于解决其他问题。
第25课 学习目标
同学们，你们知道物联网技术给我们的学习带来了哪些便利吗？
问题情境
第25课 课堂导入
1、实时收集学习数据 ：
利用物联网设备（如智能作业本、在线学习平台等）实时收集学生的学习数据，包括作业完成情况、课堂表现、考试成绩等。这些数据能够帮助教师全面了解学生的学习进度和成果，从而及时调整教学计划，为学生提供更加精准的教育服务。
2、支持虚拟现实、增强现实技术 ：
如地理、生物、物理等，物联网为虚拟现实和增强现实技术的应用提供支持，使学生能够更加直观地感受抽象知识，提高学习兴趣。例如，通过虚拟现实设备让学生身临其境地观察地理现象、生物细胞结构或物理实验过程等。
第25课 学习内容
一、探索物联网在学习中的应用
在我们的日常生活中，热水放在不同材质的容器里，冷却的速度是不一样的，这背后隐藏着有趣的物理规律。为了探究这一现象，我们将开展一个热水降温规律实验。
第25课 学习内容
二、探究热水降温规律系统实践
1、实验的基本原理：
热水在自然冷却过程中，会通过热传递的方式将热量散失到周围环境中，其温度随时间的变化呈现一定的规律性。而不同材质的容器对热量的传递和保温性能不同，会影响热水降温的速度。
2、实验目的：
观察并记录热水在不同材质容器（如玻璃杯、不锈钢杯，以及加盖和不加盖的情况）中的降温过程，分析不同条件下水温随时间的变化规律，探究影响热水降温的因素。以往我们做类似的实验，可能需要人工频繁测量水温并记录数据，不仅费时费力，还容易出现误差。而借助物联网技术，就可以更高效、更精确地进行实验数据的采集和分析。
第25课 学习内容
二、探究热水降温规律系统实践
实践探究
1、功能需求分析
分析热水降温规律实验的功能实现
需求环节 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
实践探究
2、硬件搭建与网络配置
（1）从工具箱中选择所需的器材，如温度传感器、主控板等，进行硬件搭建；
（2）设置物联网服务平台及网络。
登录物联网
服务平台
添加
项目
添加设备、
主题
网络
配置
实践探究
3、数据采集与传输
（1）指导学生使用传感器获取不同水杯中的水温数据，并在主控板上实时显示。让学生观察数据是否能够正确显示，若出现问题，引导他们检查硬件连接和程序设置；
（2）将采集到的数据通过主控板上传到物联网服务平台，并设置好 4 个不同的主题名称，分别对应玻璃杯、玻璃杯（加盖）、不锈钢杯、不锈钢杯（加盖）这四种情况下的水温数据。
数据分析与讨论
1、平台数据查看与分析
登录物联网服务平台，在相应主题中查看已上传的水温数据。引导学生观察不同材质水杯以及相同材质水杯不同状态下的水温变化趋势，分析数据之间的差异和规律。
提问：
不同材质水杯的水温下降情况有什么不同吗？
相同材质水杯加盖和不加盖的水温变化又有什么区别呢？
数据分析与讨论
2、进一步数据分析
利用电子表格或 Python 模块对数据进行进一步分析的方法，让学生选择自己喜欢的方式将数据导出并进行处理。例如，在电子表格中绘制不同水杯水温下降的折线图，直观地展示水温随时间的变化情况；或者使用 Python 的数据分析模块（如 Pandas、Matplotlib 等）进行更深入的数据挖掘和可视化分析。
总结提升
请同学分享本节课的学习收获和体会，包括对物联网在学习中应用的认识、热水降温规律实验的操作过程和实验结果等。
物联网技术在学习中的重要价值
通过实践探究掌握的利用物联网解决问题的方法和步骤
在今后的学习和生活中积极发现和应用物联网技术
提高自身的创新能力和实践能力
课后拓展任务
选择几种不同品牌的保温杯，自行设计实验，找出保温效果最好的保温杯，并思考物联网技术还可以应用在哪些科学实验中，提出实践思路。要求学生撰写一份简单的实验报告和实践思路说明书，在下节课进行交流和分享。

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