資源簡介

第11課 《物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)》教學(xué)設(shè)計(jì)
【課標(biāo)內(nèi)容要求】
本課教學(xué)圍繞“物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐與探索”模塊中“物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用”的部分內(nèi)容展開。課程標(biāo)準(zhǔn)中對此有以下要求：通過實(shí)例感受萬物互聯(lián)的場景，知道物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的異同，認(rèn)識到物聯(lián)網(wǎng)的普及對學(xué)習(xí)和生活的影響；通過對身邊真實(shí)應(yīng)用場景中物聯(lián)網(wǎng)的分析，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】
本課選自浙教版《信息科技》八年級下冊第三單元《智能物聯(lián)系統(tǒng)實(shí)踐》， 本單元在教學(xué)中適合進(jìn)行整體規(guī)劃設(shè)計(jì)，滲透大單元教學(xué)理念。第三單元共5課，在第一單元認(rèn)識人工智能，第二單元初步體驗(yàn)智能技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步體驗(yàn)與學(xué)習(xí)智能物聯(lián)系統(tǒng)的相關(guān)知識，本課是本單元的第一課，本課主要是通過分析物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，了解數(shù)據(jù)分析在生活中的應(yīng)用，進(jìn)一步加深對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值的認(rèn)識，為后續(xù)智能物聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及硬件搭建、軟件編寫、調(diào)試與完善打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 通過分析物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，了解數(shù)據(jù)分析在生活中的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步加深對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值的認(rèn)識。
2. 能夠利用合適的工具和方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、組織、計(jì)算與呈現(xiàn)，并提供合理建議。
3. 能夠在解決問題的過程中，根據(jù)需要選用合適的數(shù)字化工具展開自主學(xué)習(xí)、協(xié)同工作與創(chuàng)新。
重點(diǎn)：體驗(yàn)完整的數(shù)據(jù)分析過程，掌握數(shù)據(jù)分析的一般方法。
難點(diǎn)：采用合適的工具與方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和呈現(xiàn)。
【核心素養(yǎng)指向】
本課對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)重在認(rèn)識到物聯(lián)網(wǎng)對社會(huì)發(fā)展的影響，善于使用信息科技解決學(xué)習(xí)和生活中的問題；通過對數(shù)據(jù)的采集與分析，反思和優(yōu)化解決方案，并將其遷移運(yùn)用于解決其他問題。
【學(xué)情分析】
本課的學(xué)習(xí)對象為八年級的學(xué)生，學(xué)生有一定的信息科技學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。根據(jù)八年級學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，學(xué)生雖然能夠根據(jù)簡單的任務(wù)進(jìn)行分析，卻缺乏綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)分析知識解決實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)。因此需要設(shè)計(jì)深入淺出的活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，增加體驗(yàn)感，從“感知”到“內(nèi)化”到“應(yīng)用”。
【設(shè)計(jì)構(gòu)想】
1.整體設(shè)想
學(xué)生對數(shù)據(jù)分析的認(rèn)識多數(shù)仍停留在技術(shù)層面，尚不能適時(shí)恰當(dāng)?shù)貫閷W(xué)習(xí)和生活服務(wù)。本課重在引導(dǎo)學(xué)生采用合理的方法，解決生活中的真實(shí)問題，真正做到“技術(shù)服務(wù)于人”，讓學(xué)生進(jìn)一步加深對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值的認(rèn)識。
本課以“智慧農(nóng)場農(nóng)作物生長情況”為主題展開探究學(xué)習(xí)活動(dòng)。要求學(xué)生以完整的數(shù)據(jù)集為分析對象，借鑒數(shù)據(jù)分析的一般過程，采用合理的方法和工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而達(dá)到綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)分析解決實(shí)際問題的目的。
2.教法學(xué)法
本課主要采用了基于情境創(chuàng)設(shè)的項(xiàng)目式教學(xué)法。創(chuàng)設(shè)“研究農(nóng)作物的生長情況，給智慧農(nóng)場提建議”的情境，整堂課圍繞著“智慧農(nóng)場農(nóng)作物生長情況研究”的項(xiàng)目活動(dòng)展開教學(xué)。
其中分析物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)環(huán)節(jié)，采用討論啟發(fā)法，促進(jìn)學(xué)生在交流過程中碰撞出思維的火花。而在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析環(huán)節(jié)，則以學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)、自主探究為主，教師引導(dǎo)為輔，鼓勵(lì)學(xué)生歸納并遷移利用計(jì)算機(jī)解決問題的一般過程。
3.情境與任務(wù)
八天長假過完了，同學(xué)們是不是要去學(xué)校的智慧農(nóng)場忙活了，要大豐收了嗎？有沒有遇到一些種植問題？讓我們以智慧農(nóng)場里的農(nóng)作物為研究對象，分析農(nóng)作物的成長環(huán)境，為了農(nóng)場大豐收提出合理建議。
4.學(xué)生活動(dòng)
明確分析目的和思路，根據(jù)數(shù)據(jù)情況選擇合適的分析工具，對數(shù)據(jù)處理、計(jì)算和分析，最后根據(jù)獲得的信息提出合理建議。
5.核心素養(yǎng)的落實(shí)
本課教學(xué)路徑為“情境引入——引導(dǎo)教學(xué)——項(xiàng)目實(shí)施——總結(jié)評價(jià)”，利用學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)和問題引導(dǎo)，在各環(huán)節(jié)滲透“計(jì)算思維”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
為了完成項(xiàng)目，學(xué)生要根據(jù)遇到的各種問題制定合理解決方案，自然而然地形成“發(fā)現(xiàn)問題——分析問題——有目的地學(xué)習(xí)——設(shè)計(jì)解決方案——初步處理——再次發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)方案”的迭代過程，從而實(shí)現(xiàn)“以學(xué)為主、學(xué)助教從、先學(xué)后教”的生成性課堂。不但給予學(xué)生更多探索和歸納機(jī)會(huì)，尊重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，也在解決實(shí)際問題的過程當(dāng)中，促成了學(xué)生利用信息技術(shù)學(xué)科思想方法形成問題解決方案的一系列思維活動(dòng)。
6.評價(jià)設(shè)計(jì)
過程性評價(jià)：教師在巡視時(shí)對學(xué)生提出的問題、操作過程、解決問題的方法和成果加以幫助和評價(jià)。啟發(fā)學(xué)生通過思維導(dǎo)圖的形式記錄課堂筆記，然后展示個(gè)別典型的筆記并點(diǎn)評。
終結(jié)性評價(jià)：對學(xué)生課堂掌握程度的在線問卷，對學(xué)生上交作業(yè)的課后批改與反饋。
【教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備】
網(wǎng)絡(luò)教室
【教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)】
學(xué)習(xí)任務(wù)（各環(huán)節(jié)） 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)
新課導(dǎo)入 八天長假過完了，同學(xué)們是不是要去學(xué)校的智慧農(nóng)場忙活了，要大豐收了嗎？有沒有遇到一些種植問題？讓我們以智慧農(nóng)場里的農(nóng)作物為研究對象，分析農(nóng)作物的成長環(huán)境，為了農(nóng)場大豐收提出合理建議。 積極探討 項(xiàng)目研究內(nèi)容貼近學(xué)生生活，研究結(jié)果具有當(dāng)下的實(shí)用價(jià)值 3 分 鐘
探究與學(xué)習(xí) 1.引導(dǎo)學(xué)生說出物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的四個(gè)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大、類型多樣、時(shí)序性、真實(shí)性。 思考：對比分析互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，有什么異同點(diǎn)？ 2.智慧農(nóng)場中存儲(chǔ)著大量的數(shù)據(jù)，他們能夠發(fā)揮什么作用呢？ 1）引導(dǎo)學(xué)生理解描述性分析。 描述性分析：對采集的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析與呈現(xiàn) 任務(wù)一：選擇一段數(shù)據(jù)，采用描述性分析的方法來直觀呈現(xiàn)農(nóng)作物的變化趨勢。 2）引導(dǎo)學(xué)生理解診斷性分析。 診斷性分析：對某個(gè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的問題，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析，提供問題產(chǎn)生可能的原因。 任務(wù)二：農(nóng)作物的生長未達(dá)到預(yù)期效果，請分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)，提出合理建議。 3）引導(dǎo)學(xué)生理解預(yù)測性分析。 預(yù)測性分析：從大量數(shù)據(jù)中總找出數(shù)據(jù)變化趨勢和規(guī)律，一般采用人工智能技術(shù)對趨勢進(jìn)行預(yù)測。 任務(wù)三：提供近三年的農(nóng)作物生長情況，預(yù)測未來一年該農(nóng)作物的產(chǎn)量情況如何？ 理解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的四個(gè)特點(diǎn) 小組討論，歸納異同點(diǎn) 下載校園農(nóng)場中傳感器所收集的不同時(shí)間段的數(shù)據(jù) 完成任務(wù)一 完成任務(wù)二 完成任務(wù)三 鍛煉學(xué)生的思辨能力、培養(yǎng)自主解決問題的意識 本環(huán)節(jié)遵守以生為本的指導(dǎo)思想，突出學(xué)生的主體地位。學(xué)生在體驗(yàn)數(shù)據(jù)分析過程的同時(shí)，也感受到了各種分析方法特點(diǎn)及價(jià)值。而操作中遇到的問題和操作成果，也會(huì)促使學(xué)生不斷地進(jìn)行反思、學(xué)習(xí)與再創(chuàng)造。 10 分 鐘 7 分 鐘 7 分 鐘 8 分 鐘
總結(jié) 1.分享點(diǎn)評學(xué)生用思維導(dǎo)圖在線記錄的課堂筆記。 2.回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)過程，鞏固新知識。 在學(xué)習(xí)過程中隨時(shí)記錄下學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 通過共享思維筆記的記錄，一方面整理自己的課堂所得，另一方面可以與同學(xué)碰撞出思維火花 5 分 鐘

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