资源简介

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教学设计
课程基本信息
学科 信息科技 年级 七年级下 学期 春季
课题 第12课 物联网数据的汇集与使用
教科书 书 名：信息科技教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年12月
教学内容与学习对象分析
本课的学习对象为七年级学生，已经掌握了一定的自主学习和合作学习技巧，能够通过查阅资料动手操作等方式解决问题。面对复杂性问题，需要引导和启发。学生们已经对物联网的基本概念、基本结构有了初步了解，对传感器、物联网网关、云平台等核心组件也有了一定的认识。在第10课中尝试搭建了“校园农场”物联系统原型的基础框架，对物联网系统中的硬件和软件设备有了实际操作的经验。本课的学习难点主要集中在物联网数据的汇集和使用上。学生对平台设置的各项汇集数据呈现方式及作用了解不够全面，对数据在物联网中的作用不清晰，也尚未接触如何使用数据实现系统控制。本课通过具体项目案例的关键性问题解决，以追踪数据流转方向为线，通过软硬结合的实验操作，引导学生在问答、观察、思考的过程中，厘清模糊概念，掌握数据处理的核心技能。
教学目标分析（含核心素养导向）
1. 通过物联系统原型的数据汇集过程，了解物联网的数据汇集和呈现方式，了解服务器处理数据时的批处理或流处理方式。 2. 在物联子系统原型数据的处理和应用过程中，体会物联网处理数据并做出反馈的过程。 教学重点：物联网数据的汇集和呈现方式，物联网数据的反馈和应用。
教学难点：判断物联网所汇集数据的有效性，合理地使用所汇集的数据。
教学过程
感知 活动1：分析校园农场项目进度 播放前期校园农场实验开展的记录视频，回顾校园农场项目、驱动性问题，实施方案。小组讨论：项目下一步做些什么？ 讨论得出，本次项目任务：汇集环境数据，对比数据差距，调节环境数据。让农场种植环境数据处于最有利于瓜果生长的范围内。 建构 活动2：平台数据的汇集和呈现 登录“浙江省信息科技学科平台”进入“物联数据中台”。 展示平台层示范项目“竺可桢气象”数据及其可视化的结果，分析并讨论其准确性。 思考以下问题： 1.公有项目“竺可桢气象”实时采集数据：间隔时间是（），汇集的主题有（）。 2.怎样从上百条数据中快速总结出温度趋势？ 3.若“消息”列中突然出现一个数值“0”怎么办？所有数据都有用吗？ 活动3：物联网数据处理方式辨识 自主观看《流处理批处理》学习视频，了解物联网数据的“流处理”“批处理”。填写表格内容。 活 （三）应用 活动4：探究智能物联实验 尝试调节环境数据，让农场种植环境数据处于最有利于植物生长的范围内。 第一步：完善主题。(主题名称与python变量名保持一致） 第二步：设置属性。（主题类别可选采集数据或控制指令） 第三步：编写代码。在实验板编辑工具中打开“板载数据采集.py”修改相应的用户ID，项目ID，调试运行程序。 第四步：智能物联。（使用数据）合理设置阈值，设置控制逻辑值，控制硬件，观察实验现象。 第五步：实验思考。（记录实验体验） ①当温度过高开启风扇通风涉及哪种数据处理方式 （A流处理 B批处理） ②实验中控制指令都是根据采集数据预设的 值做出反馈的。 ③A同学种草莓，B同学种西瓜，能否设置相同的温度“阈值” （四）梳理 活动4：实验目标反思，项目价值追问 校园农场加入了物联系统，大大节约了农场守护者的守护时间，减少了劳动力。若想让物联网采集的数据更精准，控制与反馈更准确，做到精准调节草莓生长环境。你有什么改进想法吗？可参考图片格式，表达的你设计。 2、梳理项目中数据的流向，总结本课学习内容。
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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学习任务单
课程基本信息
学科 信息科技 年级 七年级下 学期 春季
课题 第12课 物联网数据的汇集与使用
教科书 书 名：信息科技教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年12月
学习目标
1. 通过物联系统原型的数据汇集过程，了解物联网的数据汇集和呈现方式，了解服务器处理数据时的批处理或流处理方式。 2. 在物联子系统原型数据的处理和应用过程中，体会物联网处理数据并做出反馈的过程。
课前学习任务
1.七下第二单元“探秘物联网”的基础知识为本课的学习做了铺垫。 2.本课基于第11课《物联网数据的获取》的数据获取相关内容。
课上学习任务
【学习任务一】物联网数据的汇集和呈现 思考以下问题： 思考：有什么方法可以从上百条数据中快速总结出温度趋势？ 想一想，如果“消息”列中突然出现一个数值“0”怎么办？所有数据都有用吗？ 【学习任务二】分辨服务器常见的数据处理方式“批处理和流处理”。 自主观看《流处理批处理》学习视频，了解物联网数据的“流处理”“批处理”。填写表格内容。 【学习任务三】物联网数据的使用——智能物联探究实验 尝试调节环境数据，让农场种植环境数据处于最有利于植物生长的范围内。 第一步：完善主题(主题名称与python变量名保持一致）。 第二步：设置属性。主题类别可选采集数据或控制指令。 第三步：烧录程序，运行项目。在实验板编辑工具中打开“板载数据采集.py”修改相应的用户ID，项目ID，调试运行程序。 第四步：智能物联（使用数据）。合理设置阈值，设置控制逻辑值，控制硬件，观察实验现象。 第五步：实验思考（记录实验体验） 【学习任务四】梳理知识和项目价值；项目小结，改进项目。 你有什么改进想法吗？可参考图片格式，表达的你设计。
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作业练习
课程基本信息
学科 信息科技 年级 七年级下 学期 春季
课题 第12课 物联网数据的汇集与使用
教科书 书 名：信息科技教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年12月
作业练习
1.平台数据的汇集和呈现 登陆中小学信息科技物联数据中台（https://xxkj./，进入：学科工具→物联网创作）。打开示范项目“竺可桢气象”，点击查看，展示平台层呈现的数据，查看分析其准确性。 ①思考有什么方法可以从上百条数据中快速总结出温度趋势？②想想如果“消息”列中突然出现一个数值“0”怎么办？所有数据都有用吗？
数据处理方式辨识 服务器汇集并处理数据的常见处理方式两种方式数据汇集和处理特点 A、接收数据后直接处理，然后保存 B、先存储数据，定时批量处理批处理流处理分辨实例中的数据处理方式校园农场系统实时监测大棚内温度和湿度数据。当温度或湿度超过阈值时，系统触发实时报警和通知。（ ）系统在每天夜间对前一天的相关能源消耗数据进行分析，生成能源消耗报告和趋势分析。( )
3.智能物联探究实验。具体操作为： 第一步：完善主题。登录“物联数据中台”，查看在“乐实中农场”项目下，是否已有7个主题，主题名称是否正确（与Python代码调用变量名保持一致）。 第二步：设置属性。点击主题的“属性”按钮，选择“采集数据”或“控制指令”。 第三步：烧录运行。每小组至少一台电脑打开“信息科技实验板工具（python）”，打开“板载数据采集.py”→修改代码（用户ID，项目ID）→保存代码→硬件实验板连接烧录→运行→平台项目运行→查看数据上传情况。 第四步：智能物联。1.硬件连接（如风扇）；2.智能物联(如温度大于33°C时，开启风扇)3.预设阈（yù）值，实现输出主题对应设备自如开关。 第五步：实验思考。在“校园农场”实验中： ①当温度过高开启风扇通风涉及哪种数据处理方式 （A流处理 B批处理） ②实验中控制指令都是根据采集数据预设的 值做出反馈的。 ③A同学种草莓，B同学种西瓜，能否设置相同的温度“阈值” 梳理知识和项目价值；项目小结，改进项目。 项目存在哪些缺陷？你能提出一个改进想法吗？
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