电子工业社版（2022）第一册初中信息科技 2.2制作简易噪声监测系统模型 教案.docxVIP

教学内容分析

本节课是2022年电子工业出版社出版的八年级上册第二单元第2课。本节课分为三个活动：“简易噪声监测系统模型的感知层”“简易噪声监测系统模型的网络层”“简易噪声监测系统模型的应用层”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。

教学目标及核心素养指向

1、认识并了解简易噪声监测系统模型的感知层、网络层、应用层（信息意识、计算思维）

2、了解简易噪声监测系统模型的感知层、网络层、应用层的构造（信息意识、计算思维、数字化学习与创新）

3、根据课本指引的过程，实现制作简易噪声监测系统模型（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任）

教学重难点

教学重点：

认识并了解简易噪声监测系统模型的感知层

认识并了解简易噪声监测系统模型的网络层

认识并了解简易噪声监测系统模型的应用层

设计原因：了解简易噪声监测系统模型的构造是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。

教学难点：

根据课本指引的过程，实现制作简易噪声监测系统模型

设计原因：能进行制作简易噪声监测系统模型在操作上对学生来说比较困难，所以此部分对学生来说难度较高，应作为难点内容。

教学过程

1、情境导入（3分钟）

教师活动

学生活动

情境引入：马宁所在的班级最近试行“无人监管自习”措施，上自习课时，无须老师值守，同学们自觉保持安静上自习课。刚开始执行时，马宁和同学们发现，虽然老师不在身边，但是教室里一旦出现说话声，老师马上就能发觉，清楚地知道同学们说话的时间点并及时进行干预。原来教室里有一套基于物联网的简易噪声监测系统模型。

噪声是一种环境污染物，且在时间和空间上具有瞬时性的特点，不便于人工监测。使用基于物联网的简易噪声监测系统模型基本能够解决人工监测噪声不便的问题。在不同地点设置噪声监测点，并将每个噪声监测点采集到的数据传送至监测终端平台，即可得到每个监测点的噪声数据并进行处理。

学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答提问

设计意图：

激发学生对制作简易噪声监测系统模型的学习兴趣并快速进入学习状态。

2、新知讲授（35分钟）

教师活动

学生活动

活动1：简易噪声监测系统模型的感知层

知识讲解

感知层是物联网的眼睛和耳朵，一般由可以采集数据的集成电子设备或传感器模块构成。某街道建筑施工中使用了如图2.2.2所示的噪声监测系统设备，在这个简易噪声监测系统模型的监测设备中集成了声音传感器模块、可视化模块、GPS模块等，其中，声音传感器模块和GPS模块作为感知设备，用来获取噪声的声强、频率等数据信息和噪声源的位置信息。

智能开发板上集成了众多的传感器，其中有可以检测周围声音数据的声音传感器,要制作简易的噪声监测系统模型，可以将智能开发板置于教室内，用智能开发板上的声音传感器采集噪声数据，并编写相应的程序。如图2.2.3所示为智能开发板上的声音传感器，通过编写重复打印声音传感器获取数值的程序，可以看到它采集的当前声音的数据。

活动2：简易噪声监测系统模型的网络层

知识讲解

网络层是物联网的神经中枢,物联网主要通过通信网络进行数据传输，如互联网、有线和无线通信网等，该层负责将感知层获取的数据安全可靠地传输到应用层。

如图所示的噪声监测设备中，集成了用于通信的模块，可以使设备连接到互联网或无线通信网，从而将监测设备采集到的噪声数据传输到噪声监测平台，便于管理人员进行实时监测与统计。

智能开发板上集成了连接无线通信网络的Wi-Fi模块，可以将智能开发板连接当前无线网络，实现将噪声数据传输到噪声监测平台的简单物联网应用。

如图所示，通过编写连接当前Wi-Fi的程序，可以将作为声监测设备的智能开发板连接到网络，并可以在控制台看到Wi-Fi连接成功后的反馈信息。

网络层是物联网的神经中枢,物联网主要通过通信网络进行数据传输，如互联网、有线和无线通信网等，该层负责将感知层获取的数据安全可靠地传输到应用层。

如图2.2.4所示的噪声监测设备中，集成了用于通信的模块，可以使设备连接到互联网或无线通信网，从而将监测设备采集到的噪声数据传输到噪声监测平台，便于管理人员进行实时监测与统计。

活动3：简易噪声监测系统模型的应用层

知识讲解

物联网应用层的核心功能包括两个方面:一是“数据”处理，应用层需要完成数据的管理和处理;二是“应用”，应用层需要将这些数据与需要的应用相结合，最终服务于人或智能设备。

在应用层出现了许多物联网平台，当设备通过网络连接到物联网平台后，平台就可以实现人与物联网设备的连接与交互。简易噪声监测系统模型的应用层，主要是用噪声监测平台将感知层获得并由网络层传输的数据清晰地呈现给用户，方便用户进行查看和管理，如图2.2.6所示为某工地扬尘噪声监测平台显示的噪声数据