06-15《智能健康设备》教学设计

1、第15课智能健康设备【教材分析】本课内容主要分为三部分。第一部分以智能手环为例，通过对其基础功能的 探讨，引出本课的核心内容一一物联网中信息数据的采集、传输、呈现与解读应 用，认识蓝牙通信技术。同时结合校园运动实时监测，进一步了解运动数据对形 成良好运动习惯、实现健康体魄的促进作用。第二部分是在了解运动数据采集的 基础上认识人体体征数据的获取、 存储、分析。了解到健康类智能产品对健康数 据的管理已经迈入了智能化。智能体脂秤、智能血压仪对获取体重、体脂、血压 等健康数据能够进行快速获取，并科学地解读、反馈，反映身体健康状况，形成 变化趋势，起到自我了解和科学监护的作用，进而改变生活中不良的作息、

2、饮食、 运动习惯等，最终达到保障健康的目的。第三部分是搭建一个智能体温检测报警 系统。【学情分析】随着物联网健康设备及手机的智能终端的普及，许多学生已经佩戴上了运动 手环，家里面也有了一些健康监测智能设备， 对通过蓝牙进行数据连接方式也有 一定的了解。但对一些技术细节还不太熟悉，如蓝牙的传输距离，BM指数的检测等。六年级学生有一定的动手能力，可以通过小组合作来搭建智能体温检测报警 系统，并在体验中不断调整和完善自己的作品。【教学目标与要求】1. 通过智能手环、智能体脂秤、智能血压仪等健康设备，了解对健康数据 的智能化获取和管理。2. 通过智能手机与智能手环等的通信，了解蓝牙通信技术及其特点。3

3、. 通过对体征数据的智能化分析，知道身体数据对健康的价值意义。4. 通过可穿戴智能健康设备，帮助学生建立良好而科学的生活及运动习惯 的意识。5. 通过对智能健康设备的体验，感受科技正在逐步影响或改变着我们的日 常生活。【教学重点与难点】重点：了解智能健康设备对健康生活的指导与保障作用难点：蓝牙通信技术的连接特点。【教学方法与手段】体验和实验、方案设计与搭建等。【课时安排】安排1课时。【教学准备】智能手环、智能体脂秤、智能血压仪、手机或平板。手机安装与手环、电子秤等同步的 APP【教学过程】一、导入：认识智能手环。实物、课件出示：各种智能手环。交流：这些东西是什么？有什么功能？学生根据自己的生活

4、经验回答。讲述：智能手环是一种穿戴式智能设备。 2011年Jawbone UP代面世，初 步定型智能手环基础功能，那就是记录人的运动情况。智能手环对日常生活中的 健身锻炼、睡眠等行为进行实时监测，现在有更多的个性化手环，可以实现更多 的功能，老年人紧急情况呼救功能、刷卡等。【设计意图】实物和课件的展示，使学生对智能手环的认识更加深刻。 通过 介绍智能手环的历史、功能和在生活中的广泛应用，有利于学生产生浓厚的学习 兴趣。二、智能手环运动监测1. 感知运动数据一一运动传感器。智能手环都有计步的功能，那这个基础功能如何实现的？你们能够根据所学 的知识猜测一下吗？【设计意图】通过列举智能手环中常见的计

5、步功能，引导学生用物联网的知 识来解释，达到复习旧知的目的。2. 传输运动数据蓝牙。我们是怎么知道智能手环感知的信息？（智能手环屏幕）通过手环屏幕，可以看到计步数据。没有屏幕的怎么办？（通过手机 APP或者平板等智能终端）直接打开APP就可以了吗？讲解：要通过手机APP查看智能手环中的数据，首先要设置好手机与智能手 环，实现蓝牙连接。蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术，能在包括移动智能终端、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交 换。蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。探究：（1）智能手环与智能手机之间蓝牙通信的连接距离。（2）智能手环可以同时与几台智能手机连接

6、。小结：一般而言，手机与蓝牙设备的传输距离如果中间没有大的障碍物，在7 m之内传输质量都很好，超过8 m将出现断点，超过10 m蓝牙设备之间将失去 连接。蓝牙设备与手机是一对一的连接，但一台手机可以同时连接多个蓝牙设备。【设计意图】设疑：让学生联系生活实际，了解智能手环是通过蓝牙来传输 运动数据的，并且能知道蓝牙技术的传输距离比较短的特点。3. 实践：通过手机APP查看智能手环运动数据。在智能手环上，除计步数据外，我们还能看到那些信息？（心率、睡眠、卡 路里）刚才同学们说到的这些功能，其实都是对运动等一些数据的监测功能。学生交流讨论：这些数据有什么用？明确：帮助我们养成良好而科学的运动习惯，进

7、而提升身体素质。【设计意图】学生通过实践活动，了解到智能手环除计步功能外，还能采集 心率、睡眠、卡路里等数据信息，感受到智能手环的强大功能，并了解到除了能 采集数据外，智能手环还可以对数据进行监测，从而指导人们健康地生活。4. 校园课堂运动监测系统。介绍：随着智能手环的发展逐渐成熟，智能手环不但应用于个人，还开始进 入校园，为教育保驾护航。思考：智能手环是通过蓝牙技术近距离传输数据的。 在校园这样的大环境里， 蓝牙技术是否会接收到挑战呢？（会，需要传输距离更远的技术来代替）交流：智能手环在学校运动中起什么作用?通过对运动课程进行运动指标、消耗卡路里及心率的波动的整体实时监控， 可以随时掌握学生

8、身体是否可以承受、 学生的运动目标是否达成等等，提供适合 学生运动的个性化建议，逐渐帮助学生养成良好的运动习惯，提升身体素质。交流：校园运动实时监测时，如何实现老师在第一时间获知学生运动心率异 常？要实现这个功能就要实现对数据的智能分析。这就是物联网智能化的优势。 所以当学生运动时，数据采集终端会自动分析数据，当出现心率异常时就会自动 报警。课件出示：心率异常报警图。【设计意图】这一环节让学生讨论在校园这个大环境中使用智能手环和个人 使用智能手环有何区别，可能会遇到哪些技术问题。并且了解智能手环在学校运 动课程中能进行运动指标、消耗卡路里及心率的波动的实时监测作用， 从而帮助 学生养成良好的运

9、动习惯，提升学生的身体素质。三、可穿戴健康医疗设备一一体征数据监测过渡：刚才我们通过智能手环，了解到它能获取人体的运动数据， 并对数据 进行智能统计、分析、跟踪等，从而提供给我们合理的健康建议。我们每学期都要测量体重，那体重数据对于我们来说意味着什么呢？（健康） 怎么知道体重数据是否正常？讲解：BMI指数实践：1.学生计算自己的BMI指数，教师计时。2.选一位学生在智能电子秤上称重，通过手机 APP查看BMI指数。比较：哪个更快更方便？讲解：随着物联网技术的发展，除了运动、体重、体温等数据可以实时监控 分析外，还有许多健康数据可以采集、统计、分析。出示：智能体脂秤对应的 APP提问：在APP上

10、有哪些人体数据？这些数据你能看得懂吗？18项数据检测全方仁堂锂岛阵咯化APP检测界面小结：智能体脂秤能够检测人体多项生理数据,并对这些数据进行解读，让我们能够直观地理解数据的真正意义，针对自身身体状况提出合理的饮食或运动 建议，起到自我了解和科学监护的作用。实践：用智能血压仪采集心脉数据。提问：通过这样一次的数据采集形成的报告你们认可吗？（需要连续监测）讲述：还有许多数据能够反映人身体健康状况的，借助物联网智能健康监测 产品能够快速获取这些数据，并且通过健康数据平台形成健康报告。介绍：健康数据平台。（课件出示）提问：健康数据平台对保障人体的健康体现在哪些方面?学生交流讨论【设计意图】两组学生通过不同方法得到的 BMI数据，感受到可穿戴健康医 疗设备的方便性。学生在自主实践中了解到通过智能体脂秤，在相应的APP上可 以监测多种健康数据，从而对人体健康起到科学的监护作用。四、实践园根据今天的学习结合配置的实验器材，搭建一个智能体温检测报警系统。学生交流分析：温度设定的范围、方案的设计学生分组实验搭建模型，测试汇报。【设计意图】通过现有的实验器材，学生自主设计与搭建，使学生进一步了 解温度监测报警系统