《健康生活新设备》教案
一、教学目标
1.知识与技能目标
学生了解物联网在生活中的广泛应用，尤其是对健康生活带来的新变化和新设备支持。
掌握身高记录仪系统的工作原理，包括数据采集、传输、存储、分析处理以及反馈控制等环节。
能够运用所学知识，设计简单的物联设备功能，提出对生活中物品进行物联网升级改造的方案。
2.过程与方法目标
通过探究身高记录仪系统的功能实现过程，培养学生分析问题、解决问题的能力，以及逻辑思维和实践操作能力。
经历小组合作完成实践活动，提高学生的团队协作能力和沟通能力。
3.情感态度与价值观目标
激发学生对物联网技术在健康生活领域应用的兴趣，培养学生关注科技与生活紧密联系的意识。
鼓励学生积极探索物联网技术的创新应用，培养学生的创新精神和对未来智能生活的憧憬。
二、教学重难点
1.教学重点
理解物联网技术在健康生活新设备中的应用，如物联手环、物联体重秤、物联跑步机等设备的功能特点。
掌握身高记录仪系统各功能环节的实现方法，包括硬件搭建、数据采集与传输、数据分析与反馈等。
2.教学难点
在实践活动中，能够正确搭建身高记录仪系统的硬件环境，编写相关的程序代码实现数据采集、传输和反馈控制功能。
引导学生从物联网技术角度出发，提出对生活中其他物品进行升级改造的可行方案，培养学生创新应用能力。
三、教学方法
讲授法、小组合作学习法、实践操作法、讨论法
四、教学过程
（一）导入（5分钟）
播放一段展示各种物联网智能健康设备在人们生活中应用的短视频（如智能手环监测运动数据、智能体重秤分析身体成分等场景），引发学生兴趣，然后提问学生：“这些智能设备是如何帮助人们更好地管理健康的？物联网技术在其中发挥了什么作用？”从而引出本节课主题——健康生活新设备，了解物联网在健康生活领域的重要应用。
（二）知识新授（15分钟）
1.物联网改善生活的多种方式
通过PPT展示和讲解，介绍物联网技术在智能家居、智能穿戴、智能医疗等多个生活场景中的应用实例，如智能冰箱可根据内部食材情况提供食谱建议、智能血压计可将测量数据实时传输给医生等，让学生认识到物联网让生活变得更加便捷、智能和健康。
2.健康生活新设备介绍
详细介绍物联手环的功能，如监测心率、睡眠质量和每日运动量等，以及它是如何通过蓝牙或网络将数据传输到手机应用软件中，并根据个人身体状况提供个性化运动和饮食建议的。
介绍物联体重秤的工作原理，除了测量体重外，还能分析体脂率、水分率等数据，通过物联网服务平台记录体重变化趋势，并为用户提供便捷的健康建议。
讲解物联跑步机如何收集跑步速度、距离、消耗卡路里等运动数据，通过应用软件分析后帮助用户调整运动状态。
（三）实践探究（20分钟）
1.身高记录仪系统功能探索
提出问题：“学校定期为学生测量身高，如何利用物联网技术设计一个更高效、智能的身高记录仪系统呢？”组织学生分组讨论身高记录仪系统可能具备的功能，并引导学生从数据采集、传输、存储、分析和反馈等环节进行思考。
各小组分享讨论结果，教师总结并完善身高记录仪系统的功能需求，包括：准确采集学生身高数据、将数据传输并存储到物联网服务平台、对班级学生身高数据进行统计分析、向老师反馈身高情况等功能。
2.学习活动1和2：身高记录仪系统功能需求分析
学生根据教师提供的“身高记录仪系统功能需求表”，分组完成各个环节功能描述的填写，如在数据采集环节明确使用超声波传感器采集身高数据，在传输与存储数据环节确定通过主控板连接网络将数据发送到物联网服务平台等。
各小组展示填写的表格，教师进行点评和指导，确保学生对系统功能需求有清晰、准确的理解。
（四）小组实践操作（20分钟）
1.学习活动3：模拟实现身高记录仪系统功能
任务1硬件搭建
各小组根据功能需求，选择合适的传感器（如超声波传感器）、主控板等物联实验设备，按照正确的方式搭建硬件电路，同时设置无线网络连接，并配置物联网服务平台，确定传感器在身高测量场景中的合理安装位置。
任务2数据采集
指导学生编写程序代码，实现当按下按键（K1代表男生，K2代表女生）时，超声波传感器采集当前身高数据，并在显示屏实时显示，同时将数据记录在表格中。教师巡视各小组实践情况，及时解答学生在硬件连接和编程过程中遇到的问题。
任务3数据传输与存储
讲解主控板通过网络连接物联网服务平台的代码实现方法，让学生在程序中添加数据传输代码，将采集到的身高数据上传到物联网服务平台，强调数据格式和传输协议（如MQTT协议）的相关注意事项。
任务4数据分