資源簡介

第11課 《物聯網數據的特點》教學設計
【課標內容要求】
物聯網的基本含義是“萬物互聯”，即在互聯網的基礎上，將人與人的互聯延伸擴展到人與物、物與物的互聯。物聯網的出現極大地擴展了人們的生活、學習和工作空間，推動了物理世界與數字世界相互融合。物聯網是繼互聯網之后的新型信息基礎設施，是推動大數據和人工智能等信息科技發展與普及不可或缺的重要組成部分。
通過本模塊的學習，學生能初步理解萬物互聯給人類信息社會帶來的影響、機遇和挑戰;了解物聯網《特別是傳感器系統) 是連接物理世界與數字世界的紐帶和媒介;了解物聯網與互聯網的異同、主要物聯網協議，以及典型物聯網應用的特點;能在信息科技與其他學科的學習中，有效利用基本物聯網設備與平臺;能設計并實現具有簡單物聯功能的數字系統。
【教學內容分析】
本課選自浙江教育出版社《信息科技》八年級下第11課《物聯網數據的特點》。通過本課時的學習，可以促進學生對問題解決方法和思想的理解與掌握，從而提升學生的問題解決能力，讓學生在按照一定的思維方式解決問題的過程中，去體會和理解物聯數據獲取的一般流程，也為以后的課程學習打下基礎。
【教學目標】
1. 通過分析物聯網數據的特點，了解數據分析在生活中的應用，進一步加深對物聯網數據價值的認識。
2. 能理解萬物互聯的含義，知道物聯網協同互聯網使實時定位、遠程監控、分享眾籌等新型服務和應用成為可能。
重點和難點：物聯網數據的特點，物聯網數據的分析。物聯網與互聯網相輔相成，物聯網使互聯網功能更為強大，觸及工作、學習、生活的方方面面，但是學生要從互聯網思維延伸到物聯網需要一定時間。
【核心素養指向】
本課涉及到核心素養中“信息意識”、“數字化學習與創新”、“信息社會責任”的培養。
1.信息意識：在本節課的安排中，教學資源的提供是課堂活動的基礎，學生課前從課本資源自主預習，課堂上利用教師下發的“小幫手”文件資源進行自主學習和合作學習，資源的充分提供讓學生在學習過程中按照自身需求選取所需資料，鍛煉了學生能夠根據解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當的方式獲取與處理信息。學生通過選取合理應用教學資源、與同學交流分享信息，有效地在課堂活動中鍛煉了學生的信息意識。
2.數字化學習與創新：整個教學過程都離不開數字化資源與工具的支持。學生學習資源的呈現、學習工具、合作學習過程中的交流、學習內容以及學習成果的展示等等都需要計算機和網絡輔助，讓這種學習狀態常規化，既是對學生數字化學習與創新素養提出很高的要求，也是對學生數字化學習與創新素養的養成訓練。
3.信息社會責任：在教學過程中學生會發現物聯網的數據在生活中隨處可見，并且大量被應用到各種民生工程、日常生活甚至軍事安全領域中，提升了學生的社會責任感。
【學情分析】
本課的授課對象是八年級的學生，他們具有一定的信息科技基礎，思想活躍，好動好問，也具備了一定的動手動腦。在授課中要注意調動學生的積極性，保持他們高漲的參與熱情。通過問題設置體現任務驅動、全員參與的教學思想，通過發散思維的鍛煉，拓展學生思維廣度和深度，傳授知識，培養動手動腦能力。但以學生現有的知識結構，分析問題解決問題的能力有待提高。
【設計構想】
整體架構：運用多媒體課件展示各種物聯網使用場景，激發學生學習興趣，培養學生積極主動的學習態度，教學中讓學生經歷發現問題、分析問題的過程，經歷自主探究、合作交流的過程，培養學生的團結協作意識和探索精神，樹立正確的信息觀念。
最終目標：結合新課標的課程素養目標，在完成任務、完善任務、提高創新等環節的學習和動手實踐中，學生應該學會觀察、比較、思考、交流，從簡到難，逐步地了解物聯網數據的特點，最終能夠使用相關技術去分析物聯網數據，深化學生的操作能力及分析與解決問題的能力，培養學生的信息意識等核心素養。
方法和策略：本課教學貫穿“信息為主線、任務為核心”模式，采用了“情境創設法”、“對比教學法”“任務驅動法”，通過呈現問題、觀察比較、模仿嘗試、歸納小結、拓展應用、總結提升等環節，設計了遞進式的學習活動。學生在教師的引導下，自主探究、協作學習，通過對多個“個”的嘗試，找出“個”背后“類”的規律性問題，歸納出物聯網概念的一般方法，實現從“個”到“類”的提升。
【教學環境及資源準備】
硬件方面：具備局域網的計算機教室
軟件方面：電子教室、Office辦公軟件
【教學活動設計】
表格式
學習任務 （各環節） 學習過程 設計意圖（寫出一個環節的設計意圖，包括：本環節學生學習情況的檢測，核心素養的滲透，重難點的落實） 用時（單位：分鐘）
教師活動 學生活動
引入 展示課件（智慧農場） 觀看教師演示智慧農場到底怎么實現智慧的 學生通過觀看課件演示，了解到通過溫度傳感器、光線傳感器，我們對智慧農場中某一天的溫度值、光線值進行采集觀察發現每時每刻的數值都在變化。其中數據會出現不均衡。尤其遇到陰天，或者半夜溫度劇降，這些情況是十分不利于農作物生長。因此，我們在了解了這些數據以后，就可以計劃在智慧農場中采用溫控及補光設備，以利于農作物健康成長。 由此激發學生興趣，引入課題《物聯網數據》 10分鐘
教 學 過 程 講授：一架雙引擎商用飛機每天平均運行8小時，每天將產生超過500TB的數據。 智能汽車監測系統中，傳感器的種類繁多，涵蓋了溫度、壓力、位置、轉速、加速度、振動、視頻、音頻等環境數據。 校園農場中采集的土壤水分 數據 橋梁健康監測系統中，通過溫度傳感器、荷載傳感器、風速風向傳感器等采集數據監測橋梁的健康狀態，確保橋梁交通運行的安全 教師提問：對比分析互聯網數據與物聯網數據的特點，有什么異同點 教師對物聯網數據進行進一步講授：分析物聯網數據有哪些方式 例如，智能電表采集了家庭用電的數據，以圖表表示一定時間內用電量的變化，讓用戶可以直觀地了解用電數據的變化趨勢。 智慧農場的農作物出現生長未達到預期時，通過對環境數據進行分析，得出前期光照和溫度不足，未達到農作物生長要求。基于診斷性分析，可以及時采用補光和溫控措施促進農作物健康生長。 智能導航系統中，通過對以往交通數據的分析，可以預測得到未來一天出行道路的擁堵時間點 通過教師的講解發現數據量龐大 發現傳感器種類非常多 發現數據都帶有時間戳 發現數據的真實性 學生通過學生學習導學單內容，以及思考兩者獲取方式和用途得出答案。 歸納出特點1數據量大 歸納出特點2類型多樣 歸納出特點3時序性 歸納出特點4真實性 檢驗學生知識遷移的能力和自主思維的能力，從而實現信息意識和數字化學習與創新的素養要求 得出描述性分析 得出診斷性分析 得出預測性分析 25分鐘
知 識 小 結 教師總結：本課簡單為我們介紹了物聯網數據的特點和物聯網的分析 物聯網數據的特點： 1. 數據量大 2.類型多樣 3.時序性 4.真實性 物聯網數據的分析： 描述性分析 診斷性分析 預測性分析

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