資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
八年級信息科學教學設計
課題 第11課 物聯功能細分解
核心素養目標 信息意識：學生能夠認識到物聯系統在生活中的廣泛應用，了解物聯技術對信息獲取和處理的重要性。計算思維：幫助學生理解物聯系統的三層結構，培養學生的邏輯思維和抽象思維能力。數字化學習與創新：引導學生利用互聯網等資源，了解物聯系統的最新發展和應用，培養學生的數字化學習能力。信息社會責任：強調物聯系統中的信息安全和隱私保護，培養學生的信息安全意識和責任感。
教學重點 1.物聯系統的工作過程和三層結構。2.以數據為核心分解物聯門鎖系統的功能。3.物聯網技術的發展歷程及其關鍵階段的特點。4.物聯網技術在生活中的應用案例分析。
教學難點 1.理解物聯系統三層結構中各層的功能及相互關系。2.創新設計物聯門鎖系統的其他功能。3.分析物聯網技術發展歷程中各階段的推動因素和影響。4.評估物聯網技術應用案例的優缺點和潛在風險。
教學方法 講授法、討論法、案例分析法、任務驅動法。
學習方法 探索，討論
教學用具 計算機，互聯網
教 學 過 程
導入新課 1.教師展示一些物聯系統的圖片或視頻，如物聯公交站牌、物聯家居、物聯門鎖等，引導學生思考物聯系統在生活中的應用。2.提問學生：你在生活中還見過哪些物聯系統？它們有什么功能？引出本節課的主題：物聯功能細分解。3.簡要提及物聯網技術的快速發展，激發學生對其發展歷程和應用案例的好奇心。
教 學 過 程 一、尋找身邊的物聯系統 結合圖中站牌思考，乘坐公交車可能會遇到哪些不確定的因素？物聯系統在生活中的應用非常廣泛，如物聯公交站牌、共享單車、物聯家居、物聯停車等。以物聯公交站牌系統為例，該系統通過公交車搭載的北斗車載定位終端、加速度傳感器等多個傳感器和通信設備，實時感知公交車的位置、運行狀態等數據并傳輸給服務器，再對數據進行分析處理，實現車輛定位、路線規劃、到站提醒等應用功能，為乘客提供高效、便捷的出行體驗。學習活動1物聯公交站牌系統具備什么功能？該功能的工作過程是怎樣的？以到站提醒功能為例，其工作過程可描述為：通過北斗車載定位終端、加速度傳感器等，采集公交車的位置、運行速度等數據，通信設備通過網絡將數據傳輸給服務器，數據處理系統對數據進行分析處理，將結果發送給公交車牌呈現，實現到站提醒功能。你還知道哪些物聯系統？這些系統有哪些功能？通過什么方式可以實現這些功能？1.智能家居：.描述：智能家居系統通過物聯網技術將家庭中的各種設備連接起來，實現智能化控制和管理。例如，智能燈光系統可以根據環境光線自動調節亮度，智能窗簾可以根據時間或光線自動開合，智能空調可以根據室內溫度自動調節溫度等。2.分析：智能家居系統的優勢在于提高了生活的便利性和舒適度，同時也可以節約能源。但是，智能家居系統也存在一些潛在的風險，如信息安全問題和設備兼容性問題等。2.智能醫療：講述：物聯網技術在醫療領域的應用也越來越廣泛。例如，智能穿戴設備可以實時監測人體的健康數據，如心率、血壓、血糖等，并將數據上傳到云端進行分析和處理。醫生可以通過遠程醫療系統對患者進行診斷和治療，提高了醫療服務的效率和質量。2.分析：智能醫療系統的優勢在于可以實現遠程醫療和個性化醫療，提高了醫療服務的可及性和準確性。但是，智能醫療系統也面臨著數據安全和隱私保護等問題。3.智能交通：解釋：物聯網技術在交通領域的應用主要包括智能交通信號燈、智能停車系統、智能公交系統等。例如，智能交通信號燈可以根據交通流量自動調節信號燈時間，提高交通效率；智能停車系統可以實時顯示停車場的空位情況，方便車主停車；智能公交系統可以實時監測公交車的位置和運行狀態，為乘客提供準確的公交信息。2.分析：智能交通系統的優勢在于提高了交通效率和安全性，減少了交通擁堵和交通事故。但是，智能交通系統也需要大量的基礎設施建設和數據處理能力，同時也面臨著信息安全和隱私保護等問題。物聯系統應用主要工作原理是數據流為主線的工作流程“采集數據—傳輸數據—處理和呈現數據”，分別對應物聯系統的感知層、網絡層和應用層，物聯系統的三層結構。11.2 了解物聯系統的三層結構物聯系統劃分為三層，感知層、網絡層和應用層，感知層是物聯系統的基礎，在物聯系統中起著決定性的作用，如同人的感覺器官，負責從物理環境中采集數據，并對數據進行簡單處理，以便后續傳輸。網絡層的主要作用是實現互聯互通，如同人的神經中樞系統，負責將感知層采集到的數據安全、可靠地傳輸到應用層進行處理和分析。應用層位于物聯系統三層結構中的最頂層，如同人的大腦，其主要功能為通過云計算平臺進行信息處理。應用層不僅能對感知層采集的數據進行計算、處理和分析挖掘，而且還能根據分析的結果實現對現實世界的實時控制、精確管理。11.3 分析物聯門鎖系統的核心功能物聯門鎖是物聯系統的一個典型應用，可以實現刷卡開鎖、門鈴遠程通知、遠程控制開鎖和刷臉開鎖等多個功能。其每一個功能的實現都離不開軟硬件的支持。功能感知層網絡層應用層刷卡開鎖采集門禁卡數據無需要網絡門禁卡校驗通過后，執行開鎖門鈴遠程通知采集門鈴按下的狀態數據需要網絡傳輸數據向用戶通知反饋遠程控制開鎖獲取開鎖指令需要網絡傳輸數據發送開鎖指令，執行開鎖刷臉開鎖采集、識別、匹配人臉數據需要網絡傳輸數據人臉匹配后，執行開鎖
課堂小結 1．身邊有很多物聯網應用，如物聯公交站牌、物聯門鎖等。 2．通常把物聯系統劃分為三層，即感知層、 網絡層和應用層。 3．物聯門鎖系統可以分解為多個核心功能。
分層作業 物聯網技術，為門鎖功能的拓展提供了更多可能，可以將門鎖與其他設備連接起來，實現智能化控制和管理。 除了本課分析的功能，還可以實現什么功能？請分析功能實現的工作過程。
板書設計 第11課 物聯功能細分解
課后反思 通過本節課的教學，學生對物聯系統的工作過程、三層結構、物聯門鎖系統的核心功能、物聯網技術的發展歷程以及物聯網技術在生活中的應用案例有了更全面的認識。在教學過程中，要注意引導學生積極參與討論和實踐活動，培養學生的創新思維和實踐能力。同時，要加強對學生核心素養的培養，讓學生在學習物聯技術的過程中，提高信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任等方面的能力。對于物聯網技術在生活中的應用案例的教學，可以通過更多的實際案例和小組討論來加深學生的理解和認識。
組長審批、
簽字
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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