《物聯數據需采集》教案（2課時）-2025-2026學年人教版八年級信息技術全一冊

《物聯數據需采集》教案-2025-2026學年人教版（新教材）初中

信息技術八年級全一冊

共2課時

一、學情分析

本次授課對象為小學四年級學生，學生在上一節課《模塊功能先劃分》中，

已經初步認識了簡易物聯網系統的組成結構，了解物聯系統可以拆分為數據采集、

數據傳輸、分析處理、反饋控制等功能模塊，具備了系統拆分、模塊分工的基礎

認知。

從認知特征來看，四年級學生仍以具象形象思維為主，對生活中看得見、摸

得著的智能設備興趣濃厚，能夠理解傳感器、數據等基礎名詞，但對數據采集的

原理、傳感器的種類、采集數據的類型、采集方式等抽象知識理解偏弱。學生樂

于參與師生問答、案例觀察、圖示分析和課堂討論，具備基本的觀察、歸納和簡

單表達能力，但存在知識遷移能力不足、分不清不同傳感器功能、不會根據場景

選擇合適采集設備的問題。

同時，學生已經接觸過智能燈光、智能花盆、智能溫控等生活化物聯案例，

有一定生活經驗儲備，適合用生活實例、圖示拆解、情境設問的方式開展教學。

教學中需要多借助實物類比、場景舉例、師生互動問答，把抽象的“物聯數據采

集''轉化為學生易懂、可感知的內容，循序漸進培養學生的信息意識與系統思維。

二、教材分析

本課選自2026年春季人教版新教材初中信息技術八年級全一冊第四單元

《簡易物聯系統實踐》，是本單元第二課時核心內容，承接前一課《模塊功能先

劃分》，是物聯系統從模塊規劃走向實際搭建的關鍵過渡課，在單元知識體系中

起到承上啟下的作用。

教材編排緊扣簡易物聯系統實踐主線，內容層次清晰：首先講解物聯系統中

數據采集的意義與作用，明確數據是物聯系統正常運行的基礎；接著介紹常見傳

感器的類別、功能及適用場景，區分環境類、狀態類、人體感應類傳感器；然后

講解物聯數據的常見類型，包括數值型、狀態型、開關型數據；再結合教材典型

案例，示范智能花盆、智能教室、智能門禁的數據采集方案設計；最后引導學生

學會根據實際需求，選擇合適傳感器、確定采集內容、規劃采集方式，為后續數

據傳輸、數據分析與系統搭建做好鋪墊。

三、核心素養目標

（-）信息意識

1.理解物聯數據采集在簡易物聯系統中的基礎作用，明白沒有數據采集，物

聯系統就無法做出智能判斷。

2.能夠從生活智能場景中識別需要采集的數據類型，主動感知身邊物聯網數

據采集的應用場景。

（二）計算思維

1.認識常見傳感器的功能，能夠區分不同傳感器可以采集的環境數據與狀態

數據。

2.學會梳理物聯數據采集的基本步驟：確定采集需求、選擇采集設備、明確

數據類型、設定采集方式，形成規范的邏輯思考習慣。

3.能夠結合具體物聯案例，分析其采集對象、采集設備和采集內容，培養拆

解、分析、歸納的邏輯思維。

（三）數字化學習與創新

1.通過教材案例分析、師生互動討論、圖示觀察，掌握物聯數據采集的基本

方法。

2.能夠模仿教材案例，為簡易物聯場景設計合理的數據采集方案，初步具備

簡單創新設計能力。

（四）信息社會責任

1.感受物聯網數據采集技術給學習、生活帶來的便利，樹立熱愛科技、主動

學習信息技術的意識。

2.初步建立數據安全意識，知道生活中數據采集要合理合規，不隨意采集無

關隱私信息。

四、教學重難點

教學重點

1.理解物聯數據采集的含義與在物聯系統中的重要作用。

2.認識常見傳感器種類，掌握不同傳感器能夠采集的數據類型與適用場景。

3.掌握物聯數據采集的基本流程，能結合教材案例分析數據采集方案。

教學難點

1.區分不同傳感器的功能，能根據實際物聯場景正確選擇對應的采集設備。

2.能夠自主為簡易物聯系統規劃采集內容、采集設備和采集方式，形成完整

的采集設計思路。

五、教學過程

第一課時

（-）情境激趣，復習導入

師問：同學們，上一節課我們學習了《模塊功能先劃分》，誰能回憶說一說，

一個完整的簡易物聯系統包含哪幾個核心功能模塊？

生答：包含數據采集模塊、數據傳輸模塊、分析處理模塊、反饋控制模塊。

師問：大家記得非常牢固。那大家想一想，在這幾個模塊里，哪一個模塊是整個

系統的開端，沒有它后面的模塊都無法工作？

生答：應該是數據采集模塊。

師引導：說得非常準確。所有智能物聯設備想要做出判斷、自動工作，首先都需

要獲取外界的各種信息，這些信息就是物聯數據，獲取信息的過程就是數據采集。

今天我們就一起學習新課《物聯數據需采集》，走進物聯數據采集的世界，弄明

白數據從哪里來、用什么設備采集、都能采集哪些信息。

設計意圖：通過師生問答復習上節課模塊劃分知識，自然聚焦數據采集模塊,

依托舊知引出新知，貼合知識遞進邏輯；結合生活化設問，喚醒學生好奇心，順

利導入新課學習。

（二）新知探究一：理解物聯數據采集的含義與作用

師講解教材內容：請同學們翻開教材，閱讀本課開篇內容，教材中明確告訴

我們,物聯網系統的智能判斷和自動控制，都依賴真實的外界數據。把外界環境、

設備狀態、人體活動等信息，通過專用設備獲取并轉化為系統可以識別的信息,

這個過程就叫做物聯數據采集。

師問：大家結合智能花盆想一想，如果沒有數據采集模塊，無法采集土壤濕

度信息，智能花盆還能自動澆水嗎？

生答：不能，它不知道土壤是干還是濕，就沒辦法自動澆水。

師問：再想一想，智能教室想要自動開關燈，需要采集什么信息？如果沒有這項

采集會怎么樣？

生答:需要采集光照強弱，不采集的話就不能判斷天亮天黑，無法自動控制燈光。

師小結：從大家的回答中我們可以總結出：數據采集是物聯系統的基礎和源頭,

沒有數據采集，系統就沒有判斷依據，所有智能控制、自動服務都無法實現。它

就像物聯系統的“眼睛”和“耳朵”，幫系統感知外界的一切變化。

設計意圖：緊扣教材原文概念講解，借助學生熟悉的智能花盆、智能教室案

例開展師生問答，把抽象的數據采集含義具象化，讓學生直觀理解采集的價值與

作用。

（三）新知探究二：認識數據采集的核心設備——傳感器

師過渡：我們知道了什么是物聯數據采集，那大家思考一個問題，物聯系統

靠什么設備來感知環境、采集數據呢？

生答：應該是傳感器。

師結合教材展開講解：教材中重點介紹了傳感器，傳感器是物聯數據采集的

核心設備，相當于物聯系統的感知器官，能夠感知溫度、濕度、光照、聲音、人

體移動等外界變化，并把這些變化轉化為系統可以識別的數據信號。

師出示分類圖示，開展師生互動

師問：結合教材列舉的常見傳感器，誰能說?說你知道哪些傳感器？它們分別能

采集什么數據？

生答：有溫度傳感器，可以測溫度；有濕度傳感器，可以測土壤干濕；還有光照

傳感器，可以感受光線強弱。

師補充梳理教材常見傳感器類別：

1.環境類傳感器：溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、聲音傳感器；

2.狀態類傳感器：門窗感應傳感器、震動傳感器；

3.人體感應類傳感器：紅外人體傳感器。

師進一步設問：溫度傳感器適合用在什么物聯場景？

生答：智能溫控房間、智能空調、溫室大棚。

師問：人體紅外傳感器一般用在哪里？

生答：樓道自動燈二智能門禁感應、自動門。

師小結：每一種傳感器都有自己專屬的感知范圍和采集功能，不同的物建場

景，需要搭配不同的傳感器，不能隨意混用，這是我們設計采集方案的關鍵。

設計意圖：依托教材給出的傳感器知識，通過問答互動梳理分類與功能，搭

配場景設問強化理解，用圖示輔助認知，降低抽象概念學習難度，落實本課教學

重點。

（四）新知探究三：認識物聯系統常見數據類型

師講解教材內容：教材把物聯系統采集的數據分成了兩大類，一類是可以變

化的數值數據，一類是只有兩種狀態的開關數據。

師問：大家猜一猜，溫度、濕度、光照強度，屬于哪一類數據？

生答：屬于可以變化的數值數據。

師追問：為什么說它們是數值數據？

生答：溫度可以是20度、25度、30度，能不斷變化，有不同的數字大小。

師繼續設問：門窗的打開與關閉、燈光的亮與滅，又屬于什么數據？

生答：只有兩種狀態，屬于開關類數據。

師梳理總結教材數據類型：

1.數值型數據：溫度、濕度、光照、聲音大小，數值可以在一定范圍內連續

變化；

2.開關型數據：門窗開合、設備啟停、有人無人，只有兩種固定狀態，沒有

中間數值。

師引導辨析：請同學們試著說一說，樓道有人經過、土壤干濕程度，分別是

什么數據類型？

生依次作答，教師適時訂正引導，鞏固辨析能力。

設計意圖：嚴格依照教材數據分類展開教學，通過梯度設問引導學生自主辨

析兩種數據類型，從概念到實例層層落實，夯實基礎知識。

（五）課堂小結第一課時

師引導回顧：本節課我們一起學習了物聯數據采集的基本含義，知道了數據

采集是物聯系統的基礎；認識了數據采集的核心設備傳感器，了解了常見傳感器

的種類和適用場景；還區分了數值型、開關型兩種物聯數據類型。

師總結：下一節課我們將繼續學習，結合教材案例分析完整的數據采集流程，學

習如何為簡易物聯系統設計合理的數據采集方案，學會根據需求選設備、定內容、

規流程。

第二課時

(-)復習回顧，銜接新知

師問：上一節課我們認識了物聯數據采集的核心設備是什么？

生答：傳感器。

師問：物聯數據分為哪兩種主要類型？

生答：數值型數據和開關型數據。

師問：溫度、光照屬于什么數據？門窗開合屬于什么數據？

生答；溫度光照是數值型數據，門窗開合是開關型數據。

師導入：大家基砒知識掌握得非常扎實。今天我們繼續學習《物聯數據需采

集》第二課時，結合教材經典案例，學習物聯數據采集的完整步驟，學會分析現

成的采集方案，還能自己為簡易物聯場景設計數據采集規劃。

設計意圖：以師生問答形式復習第一課時核心知識點，快速溫故知新，平穩

銜接第二課時教學內容，保持知識學習的連貫性。

(二)新知探究四：學習物聯數據采集的基本流程

師依托教材講解：教材中為我們總結了簡易物聯系統數據采集的標準流程,

一共分為四個步驟，依次推進，缺一不可。

師分步設問引導理解

師問：第一步是確定采集需求，誰能說說什么是采集需求？

生答：就是先想清楚這個智能系統需要知道哪些外界信息。

師肯定：說得很到位，第一步明確系統要實現什么功能，需要采集哪些信息。

師問：知道了要采集什么信息，第二步要做什么？

生答：選擇合適的傳感器設備。

師補充:第二步依據采集需求,挑選對?應的傳感器，比如測濕度就選濕度傳感器，

測人體活動就選紅外傳感器。

師繼續設問：第三步和第四步分別是什么？大家結合教材內容說一說。

生答：第三步確定采集的數據類型，第四步設定采集的時間和頻率。

師完整梳理教材采集流程

I.確定采集需求：明確物聯系統需要感知哪些環境或狀態信息、；

2.選擇采集設備：根據需求匹配對應的傳感器；

3.判定數據類型：區分是數值型數據還是開關型數據；

4.設定采集規則：確定定時采集、實時采集，設定數據更新間隔。

師小結：這四步是設計所有簡易物聯系統采集方案的通用流程，我們以后設

計智能系統，都可以按照這個步驟來思考規劃。

設計意圖：嚴格遵循教材流程內容，通過師生分步問答，引導學生自主梳理

采集步驟，形成標準化邏輯思維，突破教學難點。

（三）新知探究五：教材案例分析——智能花盆數據采集方案

師過渡：我們掌握了采集流程，現在一起來分析教材中的經典案例：智能花

盆簡易物聯系統的數據采集設計。

師出示教材案例情境：智能花盆需要實現土壤過濕過干監測、光照強弱監測,

自動完成澆水和補光提醒。

師組織學生按四步流程分析

師問：第一步，這個智能花盆的采集需求是什么？

生答：需要采集土壤濕度、環境光照強度兩項信息。

師問：第二步，應該選擇什么采集傳感器？

生答：選用土壤濕度傳感器、光照強度傳感器。

師問：第三步，這兩項數據屬于什么類型？

生答：都屬于數值型數據，可以不斷變化大小。

師問：第四步，應該采用怎樣的采集規則？

生答：可以實時定時采集，每隔一段時間更新一次數據，隨時監測變化。

師完整整合案例方案：結合大家的回答，我們按照教材流程整理出完整方案:

需求為監測土壤濕度與光照：設備選用濕度、光照傳感器；數據為連續變化數值

型；采集方式為定時循環采集，實時同步紿系統平臺。

設計意圖：以教材原生案例為載體，套用采臭流程進行拆解分析，師生互動

逐層推導，讓學生學會用標準化方法解讀物聯采集方案，實現知識學以致用。

（四）新知探究六：拓展案例—智能教室燈光數據采集分析

師引導遷移：我們學會了分析智能花盆，現在試著自主分析生活化案例智能

教室自動燈光系統。

師設問：智能教室要實現光線暗自動開燈、光線亮自動關燈，它的采集需求是什

么？

生答：需要采集教室內的光照強度。

師問：選用什么傳感器？數據是什么類型？

生答：選用光照傳感器，屬于數值型數據。

師追問：除了光照，如果再加人體感應自動開燈，還需要增加什么傳感器？采集

什么狀態數據？

生答：增加紅外人體傳感器，采集有人、無人的開關型狀態數據。

師點撥：同一個物聯系統，可以搭配多種傳感器，同時采集數值型和開關型

兩類數據，讓系統的智能判斷更加全面準確。

設計意圖：在教材案例基礎上拓展生活化案例，引導學生自主運用流程分析,

鍛煉知識遷移能力，強化傳感器選擇與數據類型辨析能力。

（五）課堂實踐：簡易物聯采集方案小設計

師布置課堂任務：請同學們模仿教材案例和課堂所學流程，嘗試為“智能門

窗安防系統”設計簡單的數據采集方案，按照四步流