資源簡介

xxxxx學校
指
導
師
工
作
手
冊
科 目 信息科技
班 級 七年級
指導師 xxx
2024 年 春 季
2023 學年第 二 學期教學計劃
2024年 2 月 26 日訂
科目 信息科技 班級 七年級 指導師 xxx
班 級 情 況 分 析 七年級一共x位學生，年齡一般為12-13歲，處于青春期早期。在這個階段，學生的生理和心理發展都有一定的變化。學生的身高、體重等生理指標開始進入快速增長期，同時學生的思維能力、自我意識等方面也在迅速發展。七年級學生已經學習了一定的基礎知識，有助于信息科技學科的學習。
教 材 分 析 與 素 養 目 標 教材分析： 第一單元：物聯網的出現極大地擴展了人們的生活、學習和衛作空間，是推動信息科技發展的重要組成部分。本單元在學生對互聯網有較為系統和深入的認識基礎上，圍繞“通過實例感受萬物互聯的場景，知道物聯網與互聯網的異同，認識到物聯網的普及對學習和生活的影響”這一課標內容要求，遴選了物聯網的認識、物聯網的特征與架構、物聯網在社會與生活中的應用，以及物聯網未來的發展暢想等內容。本單元回溯信息社會從互聯網到物聯網的發展過程，厘清“物聯網是什么”“物聯網是怎樣運行的”“物聯麗又有怎樣的特征”等問題，幫助學生了解萬物互聯網的含義，感知互聯網與物聯網的異同。隨著物聯網技術的進一步發展，物聯網在生產生活各領域的應用更為廣泛，教科書呈現了物聯網在家居、交通、物流和農業等領域的應用，促使學生從身邊的真實情境出發，體驗物聯網，了解物聯網的特征和四層架構，為后續研究和探秘物聯網打下基礎。隨著技術的進一步發展，未來，物聯網又將有怎樣的應用和發展 從物聯網的大數據、人工智能、云計算等前沿技術出發，教材描繪了物聯網與更多新興技術融合后的物聯網新業態，展現了物聯網未來的發展方向，從而有助于學生進一步加深對物聯網的認識和理解。 第二單元：物聯網是連接物理世界與數字世界的紐帶和媒介，是繼互聯網之后的新型信息基礎設施。本單元在學生充分感受物聯網在人們學習、工作和生活中的應用，對物聯網的概念、特征與架構有一定認知的基礎上，圍繞“通過對身邊真實應用場景中物聯網的分析，認識物聯網實現萬物互聯的基本原理’這一課標內容要求，安排了“感知與識別”“常見的傳感器”“傳感器的應用”“無線通信技術”“物聯網協議”“物聯系統原型搭建”六課內容，旨在探秘物聯網及物聯網技術，揭秘物聯網的內涵與實質。本單元立足物聯網四層架構，揭示了物聯網感知層的數據獲取和發送、網絡層的數據傳輸等技術的實現過程。物聯網感知層通過感知和識別技術，對物理世界進行全面感知。傳感器是感知層重要的數據采集設備，傳感技術的進步助推物聯網技術的進一步發展。教科書設計了兩節課的教學內容，在讓學生認識傳感器及了艉傳感器工作原理的同時，強調應用傳感器時設備類型選擇的重要性。感知層采集的數據，需通過各類通信技術和網絡傳輸技術，實現數據從感知層到網絡層、再到平臺層的傳輸過程。在物聯網實現通信的方式中無線通信技術在生活中更為常見，教科書設計了藍牙、Wi-Fi和NFC等無線技術的知識內容，幫助學生理解通信技術在物聯網中的應用。MQTT協議是物聯網特有的通信協議，教科書呈現出了物聯網數據傳輸的本質，為后續物聯系統原型搭建后的數據采集、傳輸及應用做好理論及技術鋪墊。本單元的最后一課，物聯系統原型的設計與搭建，促使學生根據需求，將前面所學習的知識和技術內化，通過搭建原型，嘗試學以致用，利用物聯系統應用來解決生活中的實際問題。 第三單元：經過前面兩個單元的學習，學生對物聯網及其背后的支撐技術已有了一定的認識和了解，對物聯網架構的感知層和網絡層也有了較為理性的認識。為了讓學生對平臺層、應用層有一定的認識，本單元圍繞“自覺遵守物聯網實驗的操作規程，會使用實驗設備搭建物聯系統原型，并能通過實驗平臺讀取、發送、接收、匯集和使用數據“通過簡易物聯系統的設計與搭建，探索物聯網中數據采集、處理、反饋控制等基本功能，體驗物聯網、大數據及人工智能的關系”兩條課標內容要求，安排了“物聯網數據的獲取”“物聯網數據的匯集與使用”“物聯網控制與反饋”“物聯系統原型的程序編寫”“物聯網原型的運行與調試”等內容。隨著傳感和通信技術的進一步發展，基于物聯網的應用呈現出爆發式增長的態勢，新產品新業態、新應用、新模式不斷涌現，傳統產業形態和社會生活方式在不知不覺電發生著變化。本單元通過物聯系統原型的實踐項目和活動，在物聯系統原型的搭建和應用過程中，體驗物聯系統原型中數據的采集、傳輸、處理和應用的一般過程與技術實現方法，彰顯物聯網技術在生產生活中的作用和意義；同時，通過物聯系統原型這一項目的規劃設計、創作實踐、測試運行等實踐過程，展示項目推進的一般過程，體現項目設計過程中的實踐精神和創造能力。 素養目標： 第一單元：通過本單元的學習，在學習物聯網概念、體驗物聯網應用、梳理物聯網架構和了解物聯網特征的過程中，感受方物互聯的含義，體會萬物互聯的價值和意義；在體驗物聯網的典型應用和暢想物聯網發展的過程中，知道物聯網協同互聯網的新型服務和應用，感受物聯網給人們的生活、學習和工作方式帶來的改變(信息意識)；同時，在展望物聯網與新興技術融合的過程甲，初步體會物聯網與大數據、人工智能之間的關系，了解自主可控對國家安全及物聯網未來發展的重要意義(信息社會責任)。 第二單元：通過本單元的學習學生能歸納物聯網的感知和識別方式，認識常見的傳感器；能根據不同的應用場景和需求，選擇合適的傳感器；認識物聯網的通信技術，了解互聯網和物聯網的常用赤議。在物聯網的探秘過程中，了解自主可控對國家安全及物聯網未來發展的重要意義(信息社會責任)；能根據具體情境和需求，設計和搭建簡單的物聯系統原型(計算思維)。 第三單元：通過本單元，學生學習并初步理解物聯網中數據的獲取方式和數據的匯集與使用方法；體驗物聯網的控制與反饋。初步體會物聯網中控制與反饋的價值和意義，體驗物聯系統中數據處理和應用的方法與過程(計算思維)；同時，能從需求出發，設計和搭建物聯系統原型并運行、調試和發布，掌握物聯系統原型設計的一般過程和基本方法，提高利用數字設備開展創新實踐活動的能力(數字化學習與創新)；在物聯網應用中，初步感知數據安全防護的常用方法和策略，懂得保護個人隱私，尊重他人隱私(信息社會責任)。
措 施 與 方 法 第一單元：關注多樣化真實情境的創設。對物聯網的“認識”可以從體驗物聯網應用人手，建議引人人們生活、學習和工作中多樣化的物聯網真實案例，如智能班牌、智能家居等學生有一定的認知基礎和真實體驗的應用案例，也可以是智慧交通、智慧物流、智慧農業、智慧城市等領域中能見到的或能以視頻方式呈現和分享的應用場景，幫助學生感受萬物互聯的場景，了解物聯網的原理及其與互聯網的異同，了解萬物互聯背后的基本思想。強化信息科技學習的認知基礎，注重基本概念和基本原理的歸納、梳理和學習。探索“場景分析一原理認知一應用遷移”的課堂教學，引導學生從生活應用場景出發，發現問題，提出問題，探索其背后的物聯網概念、特征和架構等理論支撐，并嘗試應喲了那個遷移，暢想物聯網未來的發展，萌發更多的創新和創造思想。這一過程避循“實踐--理論--實踐”的事物發展規律，也同時體現信息科技發展的螺旋上升、更新迭代過程。 第二單元：創設真實情境，實現沉浸式的物聯網探秘。為促使學生更好地理解物聯網及其背后的技術，需要讓學生立足真實的場景，如創設校園農場這一真實的物聯系統搭建情境，研究學校燈控物聯系統的運行情況；有條件的學校，可以帶學生走進“城市大腦”，感受物聯網技術給城市交通和城市治理等領帶來的變化和影響。關注學習過程中的表現性評價。本單元，學生通過探秘物聯網各架構層的物理設備和技術實現，實現物聯網數據的獲取和傳輸過程。教學環節涉及傳感器及其應用、網絡通信、物聯系統原型搭建筠過程。在考核過程中，教師既要關注學生的學習過程，又要引導學生努力實現網絡系統原型的建設目的。另外，為了更好地提升學生的能力和素養，在物聯系統原型的設計和搭建過程中，數師的評價要注意活動的實踐和跟蹤，多維度、多方面地評判學生，如從合作貢獻和個性特點等維度給予評價，從數據安全和技術的自主可控角度給予引領。 第三單元：引導學生立足“校園農場”真實情境，基于間腦和需求開展物聯網的實踐活動：通過“校園農場”物聯系統原型的規劃設計和搭建，學習物聯系統中數據的獲取、匯集及使用的方法；體驗物聯網的控制與反饋過程，了解物聯系統原型搭建的一般過程及現實意義。”“自動澆灌”“自動通風”“智能光照”“智能水位控制”四個物聯子系統原型為校園農場賦能。教師引導學生以合作的方式完成“校園農場”物聯系統原型的搭建。同時，教師可以跳出校園農場這4個物聯子系統，提出立足學校實際的、有關校園農場的其他物聯子系統設計需求，甚至跳出校園農場情景，根據學校實際情況設計更為真實、更為有用的其他物聯系統模型。本單元圍繞物聯系統原型的設計和創作開展實踐活動，因此活動評價可以從成果評價、學習評價和團隊評價等維度開展。如成果評價可以立足物聯系統原型，評價學生的設計和創作是否達到了預期目標，如功能是否實現、穩定性如何等；學習評價可以評估學生對物聯網技術與應用的理解和應用成效，如是否掌握了相關知識、理解了物聯網應用的原理和方法、能獨立完成功能原型或子系統原型的開發和調試等活動；團隊評價可以評估學生在小組活動的過程中，溝通是否順暢、任務分配是否合理、團隊成員是否相互支持，等等。
備 注
2023 學年第 二 學期 七（1）班教學進度安排表
指導師：xxx 2024年 2 月 26日
本學期上課 20 周共 15 課時，其中新授課 15 節，復習考試 0 節
本 學 期 教 學 目 標 第一單元：1.能梳理物聯網的典型應用，能理解物聯網的特征和架構。2.體會物聯網對人們的生活、學習和工作的影響，了解物聯網和互聯網的異同。3.暢想物聯網未來的發展，感受萬物聯的場景和價值。 第二單元：1.能歸納物聯網的感知和識別方式，認識常見的傳感器；能根據不同的應用場景和需求，選擇合適的傳感器。2.能列舉物聯網的通信技術，了解互聯網和物聯網的常用協議。3.能根據具體情境和需求，設計物聯系統原型并嘗試搭建。 第三單元：1.能梳理物聯網中數據的獲取方式，了解物聯網中數據采集、實時傳輸的基本過程，能讀取并處理物聯系統原型中的數據。2.體驗物聯網的控制與反饋，體會物聯網中控制與反饋的特點和作用，能對物聯系統進行適當的反饋或控制。3.能從需求出發，設計和搭建物聯系統原型并運行、調試和發布，掌握物聯系統原型設計的一般過程和基本方法。
周次 起訖日期 教學內容（章節或單元） 要 求 課時
1 2.19—2.25 機動
2 2.26—3.3 第1課 互聯網和物聯網 1
3 3.4—3.10 第2課 走進物聯網 1
4 3.11—3.17 第3課 物聯網與生活 1
5 3.18—3.24 第4課 物聯網展望 1
6 3.25—3.31 第5課 感知與識別 1
7 4.1—4.7 第6課 常見的傳感器 1
8 4.8—4.14 第7課 傳感器的應用 1
9 4.15—4.21 第8課 無線通信技術 1
10 4.22—4.28 第9課 物聯網協議 1
11 4.29—5.5 機動
12 5.6—5.12 第10課 物聯系統原型搭建 1
13 5.13—5.19 第11課 物聯網數據的獲取 1
14 5.20—5.26 第12課 物聯網數據的匯集與使用 1
15 5.27—6.2 第13課 物聯網控制與反饋 1
16 6.3—6.9 第14課 物聯系統原型的程序編寫 1
17 6.10—6.16 第15課 物聯系統原型的運行與調試 1
18 6.17—6.23 復習周
19 6.24—6.30 期末考試
20 7.1—7.7 暑假
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