資源簡介

第2課 《走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
【課標(biāo)內(nèi)容要求】
通過對真實(shí)場景中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例的剖析 ，認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的基本原理。
【教學(xué)內(nèi)容分析】
通過對真實(shí)場景中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例的剖析，認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的基本原理，了解物聯(lián)網(wǎng)的特征和架構(gòu)，為設(shè)計(jì)并搭建簡易物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)原型打下基礎(chǔ)。
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 通過對真實(shí)場景中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例的應(yīng)用體驗(yàn)和剖析，了解物聯(lián)網(wǎng)的特征。
2. 通過對真實(shí)場景中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例的剖析，初步了解物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)。
3. 嘗試剖析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，結(jié)合實(shí)例對物聯(lián)網(wǎng)特征和架構(gòu)進(jìn)行具體化描述，繪制實(shí)例物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖。
重點(diǎn)：了解掌握物聯(lián)網(wǎng)的特征和架構(gòu)相關(guān)概念，并能夠結(jié)合實(shí)例對物聯(lián)網(wǎng)特征和架構(gòu)進(jìn)行具體化描述，繪制實(shí)例物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖。
難點(diǎn)：結(jié)合實(shí)例對物聯(lián)網(wǎng)特征和架構(gòu)進(jìn)行具體化描述，繪制此實(shí)例物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖。
【核心素養(yǎng)指向】
引導(dǎo)學(xué)生理解物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)，了解各種信息傳感設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)的作用，培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維和問題解決能力，掌握物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行原理和流程，為數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力打好基礎(chǔ)，有助于學(xué)生在未來的數(shù)字世界中更好地適應(yīng)和生存。
【學(xué)情分析】
初中七年級的學(xué)生掌握了基本的計(jì)算機(jī)操作技能，并對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有所接觸和了解，如智能家居系統(tǒng)、無人超市、共享單車系統(tǒng)等，這些都為他們理解物聯(lián)網(wǎng)的特征和架構(gòu)提供了實(shí)例的參照。但由于初一學(xué)生對通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等這些知識還是比較缺乏，所以在學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)概念時(shí)可能會(huì)感到抽象和難以理解，尤其是在感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層的架構(gòu)方面，可能難以理解各個(gè)層次的功能和關(guān)聯(lián)。另外，對學(xué)生來說，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例對物聯(lián)網(wǎng)特征和架構(gòu)進(jìn)行具體化描述可能也需要進(jìn)一步的解釋和引導(dǎo)。
【設(shè)計(jì)構(gòu)想】
1. 整體設(shè)想功能、技術(shù)、文化：
功能：通過本課學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解物聯(lián)網(wǎng)的特征和架構(gòu)，包括全面感知、可靠傳遞和智能處理的特征，以及感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層四層架構(gòu)
技術(shù)：引導(dǎo)學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)成和相關(guān)技術(shù)知識，如傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信等。通過親身體驗(yàn)和思考，培養(yǎng)學(xué)生的探究問題、解決問題的能力。
文化：學(xué)生將感受到物聯(lián)網(wǎng)對生活和社會(huì)的改變，培養(yǎng)其對信息技術(shù)的興趣和熱愛。
2. 教法學(xué)法
通過講解、示意圖和案例分析，向?qū)W生介紹物聯(lián)網(wǎng)的特征和架構(gòu)概念，幫助學(xué)生理解和記憶。
采用啟發(fā)式和探究式教學(xué)方法，通過提問和討論的方式，激發(fā)學(xué)生的思考和參與，深化對物聯(lián)網(wǎng)特征和架構(gòu)的理解。
結(jié)合小組活動(dòng)，學(xué)生進(jìn)行小組討論和分享，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和表達(dá)能力。
3. 情境與任務(wù)：
情境：假設(shè)學(xué)生們身處智能家居系統(tǒng)的環(huán)境，體驗(yàn)并剖析智能家居系統(tǒng)的工作原理和流程，歸納和總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的特征和架構(gòu)。
任務(wù)：學(xué)生需要列舉物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用實(shí)例，并嘗試畫出該實(shí)例的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖。
4. 學(xué)生活動(dòng)：
學(xué)生通過觀看物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例結(jié)合自己應(yīng)用體驗(yàn)，歸納總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的特征。
在教師引導(dǎo)下，通過對物聯(lián)網(wǎng)實(shí)例智能家居系統(tǒng)的剖析，了解工作原理及流程，理解物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)。
學(xué)生們分組進(jìn)行小研究，選擇一個(gè)具體的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域（如無人超市民、共享單車等），深入研究該領(lǐng)域的應(yīng)用案例和技術(shù)原理，并繪制架構(gòu)示意圖，并展示分享。
5. 核心素養(yǎng)的落實(shí)：
信息素養(yǎng)：學(xué)生通過獲取、評估和利用信息，了解物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)特征和架構(gòu)知識。
創(chuàng)新素養(yǎng)：嘗試剖析物聯(lián)網(wǎng)實(shí)例，展示對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新思維和實(shí)際應(yīng)用能力。
合作素養(yǎng)：通過小組合作學(xué)習(xí)，學(xué)生培養(yǎng)合作精神和團(tuán)隊(duì)意識。
6. 評價(jià)設(shè)計(jì)：
過程性評價(jià)：教師在課堂上通過觀察學(xué)生的參與程度、討論表現(xiàn)以及小組展示的質(zhì)量等方面，來監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，并及時(shí)給予肯定和指導(dǎo)。同時(shí)，教師可以通過提問和解答學(xué)生問題的方式，鼓勵(lì)學(xué)生的反思和深入思考。
終結(jié)性評價(jià)：學(xué)生最后要表現(xiàn)出對物聯(lián)網(wǎng)特征和架構(gòu)的理解以及物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用案例的分析和歸納。他們需要準(zhǔn)確地列舉出物聯(lián)網(wǎng)的特征，能夠繪制出物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖，同時(shí)能夠深入了解某個(gè)具體領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，并進(jìn)行展示和分享。這些表現(xiàn)將反映學(xué)生對所學(xué)知識和能力的掌握程度，以及其對物聯(lián)網(wǎng)的理解和應(yīng)用能力的發(fā)展程度。
【教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備】
教學(xué)場所：計(jì)算機(jī)教室，投影設(shè)備正常工作。
教學(xué)工具：計(jì)算機(jī)、投影儀、基礎(chǔ)米家智能套裝、米家App 。
3. 教學(xué)資源：物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)PPT、相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例視頻，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖模板。
【教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)】
學(xué)習(xí) 任務(wù) 學(xué)習(xí)過程 設(shè)計(jì)意圖 用時(shí)
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng)
導(dǎo)入 播放物聯(lián)網(wǎng)常見應(yīng)用實(shí)例《智能家居系統(tǒng)》，引導(dǎo)學(xué)生回顧上一節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和應(yīng)用。 回顧上一節(jié)課的內(nèi)容，復(fù)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和應(yīng)用。 通過回顧和展示物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)引入本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容鋪墊。 4
知識 講授（1） 結(jié)合《智能家居系統(tǒng)》實(shí)例，提出問題：“只要給家電配上傳感器就是智能家電了嗎？”引導(dǎo)學(xué)生思考普通家電配上傳感器與智能家居系統(tǒng)的區(qū)別。 教師總結(jié)學(xué)生的回答，澄清概念，通過智能家居系統(tǒng)實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生將物聯(lián)網(wǎng)的特征概括出來 全面感知：通過傳感器等設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取環(huán)境信息。 可靠傳遞：將感知到的信息通過穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行處理。 智能處理：利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對收集到的信息進(jìn)行分析并做出智能決策。 針對教師提出的問題，學(xué)生積極思考，通過交流討論、分享觀點(diǎn)等形式解答這個(gè)問題。通過對家電配上傳感器與智能家電（家居）的區(qū)別比較，在教師的引導(dǎo)下探究歸納總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的特征，并將這些特征應(yīng)用到問題的解答中。 通過學(xué)生探究教師總結(jié)講解，讓學(xué)生明白物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是傳感器的應(yīng)用，而是涉及到信息傳輸、數(shù)據(jù)處理等多個(gè)環(huán)節(jié)，涉及到多個(gè)領(lǐng)域的綜合性技術(shù)。從而理解掌握本課的第一個(gè)教學(xué)目標(biāo)物聯(lián)網(wǎng)的三大特征及其在日常生活中的應(yīng)用。 從區(qū)別比較和具體實(shí)例分析引入概念，有利于學(xué)生掌握理解物聯(lián)網(wǎng)的特征這一知識點(diǎn)。 8
知識 講授（2） 教師引導(dǎo)剖析智能家居系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)特性的，其工作原理及流程，并嘗試畫出其物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖。 通過對智能家居系統(tǒng)工作原理及流程分析，概括物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)： 感知層：智能家居系統(tǒng)中使用各種傳感器來感知環(huán)境信息，例如溫度、濕度、光線等。這些傳感器將收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電子信號。 2. 網(wǎng)絡(luò)層：通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如路由器或Wi-Fi，將感知層收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。這樣各個(gè)家居設(shè)備之間可以互相連接和通信。 3. 平臺層：智能家居系統(tǒng)中的平臺層主要是一個(gè)中心的處理和控制中心，也可以叫做智能家居服務(wù)器或云服務(wù)器。它接收來自網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)，并通過分析和處理這些數(shù)據(jù)來提供智能化的服務(wù)。 4. 應(yīng)用層：用戶可以通過手機(jī)APP、電腦等界面與智能家居系統(tǒng)進(jìn)行交互。他們可以遠(yuǎn)程控制家居設(shè)備，如調(diào)節(jié)溫度、打開燈光等。同時(shí)，他們也可以從應(yīng)用層接收智能家居系統(tǒng)提供的各種信息和提示。 智能家居系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)示意圖： 聆聽教師講解和示例，結(jié)合學(xué)生應(yīng)用體驗(yàn)，剖析智能家居系統(tǒng)的基本工作原理和流程。 跟隨教師的講解，師生共同討論并歸納智能家居系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)工作原理和流程，概括物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)一般由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層四層組成。在教師引導(dǎo)下嘗試?yán)L制智能家居系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的示意圖。 通過對具體實(shí)例剖析，讓學(xué)生更好地了解物聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的分析和理解能力。通過展示和交流，學(xué)生可以進(jìn)一步鞏固對物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和批判思維。 通過繪制智能家居系統(tǒng)實(shí)例的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖，可以更直觀地了解物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)以及物聯(lián)網(wǎng)工作原理和流程。為下階段學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)的原型設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ) 10
實(shí)例 剖析 展示共享單車、無人超市兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例相關(guān)材料。 學(xué)生按分組選擇一個(gè)，結(jié)合自身應(yīng)用體驗(yàn)剖析其工作原理和流程，要求學(xué)生通過小組討論合作繪制此實(shí)例的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖，展示分享并組間補(bǔ)充。 學(xué)生分組選擇展示共享單車或無人超市的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，根據(jù)教師提供的材料，結(jié)合自身應(yīng)用體驗(yàn)，進(jìn)行小組討論，共同繪制物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖。 小組代表分享示意圖，并詳細(xì)介紹所選實(shí)例的工作原理和流程。其他小組可補(bǔ)充或提出疑問。 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、工作原理和流程是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。通過學(xué)生小組討論繪制物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例示意圖、分享和補(bǔ)充等環(huán)節(jié)，可以使學(xué)生更好地理解物聯(lián)網(wǎng)的工作原理和各個(gè)層次的功能和關(guān)聯(lián)，從而更好地掌握本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)。 10
課堂 練習(xí) 講解分析 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行針對性的引導(dǎo)和幫助。 完成課本練習(xí) 了解學(xué)生對知識的理解程度和掌握情況。通過檢測學(xué)習(xí)效果，老師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和鞏固薄弱環(huán)節(jié)。 4
歸納總結(jié) 用思維導(dǎo)圖板書歸納總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。 聆聽，進(jìn)一步加深對知識的理解和記憶 幫助學(xué)生將課堂上所學(xué)到的各個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行整合和梳理，形成一個(gè)清晰的知識框架 4
板書設(shè)計(jì)：

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