第二十一课 文物保护新手段 教学设计 人教版信息科技八年级全一册.pdf

八年级信息技术义务教育版教学设计

课题文物保护新手段单元第五单元学科信息技术年级八年级

1.了解物联网在文物保护中的应用，能列举实例并阐述其作用。

2.掌握博物馆环境监测系统的设计实现，包括功能分析、硬件软件选择、程序编写及物联网

学

平台运用。

目标

3.学会用温湿度传感器采集数据，理解数据处理原理，掌握MQTT协议应用及数据可视化分

析方法。

重点1.物联网在文物保护的应用及博物馆环境监测系统功能需求分析。

2.温湿度传感器工作原理及环境监测系统实现过程。

3.数据传输（MQTT协议）、存储（物联网平台）及可视化分析。

难点1.环境监测系统的整体设计与优化，确保稳定性和准确性。

2.理解并处理数据传输和存储中的复杂问题，保证数据安全可靠。

3.根据文物保护需求拓展系统功能，培养创新应用能力。

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课展示文物因环境因素受损的图片或案例视频，倾听老师讲解激发学生的学

如兵马俑因湿度变化导致表面彩绘脱落等，提问学兴趣，让从问题

生如何利用现代技术避免此类情况发生，引导学生中进行思考，从

思考物联网技术在文物保护中的可能应用，从而引而引出本节课的

出本节课主题。学习内容

讲授新课一、探索物联网在文物保护中的应用通过学习，探通过几个学习活

索物联网在文动让学习开始掌

1.组织学生分组讨论物联网在文物保护中的物保护中的应握本节课的重点

具体应用，如莫高窟的环境监测系统、博物馆的智用等相关知识及难点

能导览设备等。内容

2.教师对学生列举的应用进行补充和详细讲

解，阐述其工作原理和对文物保护的重要意义，如

环境监测系统如何实时监测温湿度、光照等环境因

素，智能导览设备如何通过物联网技术为游客提供

更丰富的文物信息和互动体验等，加深学生对物联

网在文物保护领域应用的理解。

二、博物馆环境监测系统实践

1.提出任务：

教师提出设计博物馆环境监测系统的任务，引

导学生思考需要监测哪些环境数据，如温度、湿度、

光照强度、有害气体浓度等，以及如何实现对这些

数据的实时监测和有效管理。

组织学生确定小组探究主题，如“搭建博物馆

环境监测系统实时监测展厅温湿度”，明确各小组

的任务方向。

2.硬件搭建：

教师展示所需硬件设备，包括温度传感器、湿

度传感器、主控板、继电器等，并讲解其功能和使

用方法。

演示温湿度传感器与主控板的连接方法，强调

连接时的注意事项，如引脚对应关系、避免短路等。

学生分组进行硬件搭建，教师巡视各小组，及

时帮助学生解决遇到的问题，如硬件连接错误、设

备损坏等，确保每个小组都能正确完成硬件搭建。

3.软件实现：

结合系统功能需求和硬件设备，讲解程序设计

的整体思路，如如何初始化传感器、读取数据、处

理数据以及通过MQTT协议传输数据等。

以获取温湿度数据为例，演示关键代码的编写

过程，包括导入相关库、设置传感