資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
物聯網相關技術 教學設計
課題 物聯網相關技術 單元 第一單元 學科 信息科技 年級 八年級
教材分析 《走進物聯網》第二課《物聯網相關技術》是江西科學技術出版社信息科技八年級的重要章節，旨在通過豐富的實例和深入淺出的講解，使學生全面了解物聯網的基礎技術。教材從感知識別技術、短距離無線通信技術、定位技術三大方面入手，系統介紹了條碼識別、射頻識別、傳感器技術、Wi-Fi、藍牙、NFC、ZigBee及GPS、北斗等關鍵技術。內容結構清晰，邏輯嚴密，既注重理論知識的闡述，又兼顧實踐應用的介紹，有助于培養學生的理論素養和實踐能力，為后續物聯網學習打下堅實基礎。
學習目標 信息意識：學生能夠識別并理解物聯網在日常生活中的廣泛應用，特別是定位技術（如全球定位系統和北斗衛星導航系統）和感知識別技術（如條碼識別、射頻識別）在物流、零售等領域的重要性，從而增強對信息技術的敏感性和關注度。計算思維：通過了解傳感器的工作原理和分類，以及短距離無線通信技術（如Wi-Fi、藍牙等）的特性和應用場景，學生能夠運用邏輯思維和抽象能力，分析物聯網技術背后的工作原理和數據傳輸過程，培養解決信息技術問題的思維能力和方法。數字化學習與創新：學生將掌握如何利用物聯網技術獲取、處理和應用信息，通過實踐操作和案例分析，提升數字化學習和創新的能力。例如，通過模擬物聯網應用場景，學生可以嘗試設計并實現基于傳感器的智能控制系統，從而加深對物聯網技術的理解和應用。信息社會責任：在學習物聯網技術的同時，學生將認識到信息技術對社會的深遠影響，并培養在使用物聯網技術時的道德意識和責任感。例如，了解物聯網技術在個人隱私保護、數據安全等方面的挑戰，并學會如何在日常生活中合理、安全地使用這些技術。
重點 認識日常的定位技術；了解常見的短距離無線通信技術。
難點 了解常見的感知識別技術；掌握傳感器技術的原理和分類。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 情境導入：教師展示一些日常生活中常見的物聯網應用場景，如超市購物結賬時掃描商品的條碼、手機通過Wi-Fi連接網絡、使用共享單車時通過NFC技術解鎖等，引導學生思考這些場景背后的技術原理。提問引導：提問學生：“你們在日常生活中是否遇到過類似的場景？你們知道這些場景背后運用了哪些物聯網技術嗎？”激發學生的好奇心和求知欲。 觀察與思考：學生認真觀察教師展示的場景，思考并回答教師的問題。分享經歷：學生分享自己在生活中遇到的物聯網技術應用實例。 通過情境導入和提問引導，激發學生的學習興趣，為新課的學習做鋪墊。
講授新課 環節一：感知識別技術教師活動：講解條碼識別技術：介紹一維條碼和二維條碼的特點、工作原理及在物聯網中的應用。通過PPT或實物展示一維條碼（如商品包裝上的條碼）和二維條碼（如QR碼），讓學生直觀感受條碼技術的實際應用。介紹射頻識別技術：解釋射頻識別技術（RFID）的基本原理，包括射頻信號的發射、接收和數據處理過程。通過視頻或實物演示RFID標簽和閱讀器的工作原理，讓學生理解RFID技術在物聯網中的重要作用。講解傳感器技術：詳細闡述傳感器的工作原理，即如何將非電學量（如溫度、壓力、光強等）轉換為電學量（如電壓、電流、電阻等）。同時，介紹傳感器的分類，如按測量對象可分為溫度傳感器、壓力傳感器、光傳感器等；按工作原理可分為電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等。通過PPT或實物展示不同類型的傳感器，讓學生直觀了解傳感器的多樣性和應用廣泛性。環節二：短距離無線通信技術教師活動：介紹Wi-Fi技術：講解Wi-Fi技術的基本原理、工作頻段、傳輸速率及在物聯網中的應用。通過實例說明Wi-Fi技術如何實現設備之間的無線連接和數據傳輸。講解藍牙技術：介紹藍牙技術的特點、工作原理及在物聯網中的應用。通過對比Wi-Fi技術，讓學生理解藍牙技術在低功耗、短距離通信方面的優勢。介紹NFC技術和ZigBee技術：簡要說明NFC技術（近場通信）和ZigBee技術的特點、工作原理及應用場景。通過視頻或實物演示NFC技術在移動支付、門禁系統等方面的應用，以及ZigBee技術在智能家居、環境監測等方面的應用。環節三：定位技術教師活動：講解全球定位系統：詳細介紹全球定位系統（GPS）的組成部分（空間部分、地面監控部分、用戶部分）及工作原理。通過PPT或視頻展示GPS衛星的分布情況、信號傳輸過程及定位精度等關鍵信息。介紹北斗衛星導航系統：講解北斗衛星導航系統的基本組成、工作原理及在物聯網中的應用。通過對比GPS系統，讓學生理解北斗衛星導航系統的獨特優勢和中國特色。演示定位技術：通過智能手機或專業定位設備演示GPS和北斗衛星導航系統的定位功能，讓學生親身體驗定位技術的準確性和便捷性。 觀察與記錄：學生認真觀察教師展示的條碼、RFID標簽和傳感器實物，記錄它們的特點和應用場景。小組討論：學生分組討論條碼識別技術、射頻識別技術和傳感器技術在物聯網中的具體應用，并派代表分享討論結果。記錄與比較：學生記錄Wi-Fi、藍牙、NFC和ZigBee技術的特點和應用場景，并嘗試比較這些技術的異同點。案例分析：學生分組選擇一個短距離無線通信技術的應用場景進行案例分析，探討該技術在該場景下的優勢和局限性，并派代表分享分析結果。記錄與理解：學生記錄全球定位系統和北斗衛星導航系統的組成部分、工作原理及應用場景，并嘗試理解這些技術在物聯網中的重要作用。實踐體驗：學生分組使用智能手機或專業定位設備進行定位實踐，觀察并記錄定位結果，探討定位技術在物聯網中的實際應用場景和潛在價值。 幫助學生掌握感知識別技術的基本概念和原理，理解這些技術在物聯網中的應用方式和作用。幫助學生了解短距離無線通信技術的種類和特點，理解這些技術在物聯網中的應用方式和作用。幫助學生掌握定位技術的基本概念和原理，理解這些技術在物聯網中的應用方式和作用，同時培養學生的實踐能力和創新意識。
課堂練習 發放練習材料：教師發放包含條碼識別技術、射頻識別技術、傳感器技術、短距離無線通信技術和定位技術相關問題的練習題，要求學生獨立完成。巡視指導：教師巡視課堂，解答學生的疑問，關注學生的答題情況，并給予必要的指導。 獨立完成練習：學生認真閱讀練習題，獨立思考并回答問題。互助交流：遇到難題時，學生可以與同桌或小組成員交流討論，共同解決問題。 通過課堂練習，鞏固學生對物聯網相關技術的理解和掌握，提高學生的解題能力和團隊協作能力。
課堂小結 總結知識點：教師總結本節課學習的感知識別技術、短距離無線通信技術和定位技術的關鍵知識點，強調這些技術在物聯網中的重要性和應用價值。提問反饋：提問學生：“通過本節課的學習，你們對物聯網相關技術有了哪些新的認識？還有哪些疑問或困惑？”鼓勵學生提出自己的見解和疑問，并給予解答和反饋。 回顧與總結：學生回顧本節課學習的知識點，思考并回答教師的問題。記錄作業：學生認真記錄課后作業的要求和內容，準備完成課后作業。 通過課堂小結，幫助學生梳理本節課學習的知識點，鞏固所學知識，同時鼓勵學生提出疑問和見解，促進師生之間的交流。通過布置課后作業，進一步加深學生對物聯網相關技術的理解和掌握，培養學生的自主學習能力和創新精神。
板書 物聯網相關技術感知識別技術短距離無線通信技術定位技術
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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