第8课 无线通信技术 教学设计 2023—2024学年浙教版（2023）初中信息技术七年级下册

第8课 《无线通信技术》教学设计 【课标内容要求】 本课属于课标中的“物联网实践与探索”模块。通过对物联网中无线通信设备的观察，了解物联网中各种通信技术的应用，理解网络通信是物联网数据通信的基石，初步掌握物联网的通信方法。 【教学内容分析】 《无线通信技术》一课选自浙江教育出版社《初中信息技术（七年级下）》第二单元《探秘物联网》第八课。本单元旨在通过探索物联网的感知、识别和无线通信技术，使学生理解物联网的核心原理，并通过实践学习如何设计和搭建简易的物联系统。物联网中，网络层作为纽带连接感知层和平台层，相当于人的神经中枢系统。无线通信是物联网中最常见的传输方式，负责将感知层获取的信息，安全可靠地传输到应用层。 本课通过观察和学习各种物联网中的无线通信设备，了解物联网中常见的无线通信技术，掌握使用简易物联网设备进行基本无线数据传输的技能；在无线通信实践中理解信号的传输和接收过程。这不仅为后续的《物联网数据处理》、《物联网应用实践》等课程打下了基础，也为学生展示了现代通信技术如何在日常生活和工业应用中发挥作用，培养了他们对新兴科技的兴趣和探索精神，并为他们未来在科技创新领域的学习和应用提供了宝贵的经验。 【教学目标】 1. 通过校园智慧监测系统（智能手环）的蓝牙连接任务，掌握蓝牙设备配对连接的方法。 2. 通过小组合作查询网络资料，使学生对无线网络通信设备有基础认知，并能辨析各种无线通信技术的应用场景。 3. 通过分析获取教室信息的任务需求，选择合适的无线通信方案。 4. 通过小组合作完成教室环境数据的获取任务，掌握Micro:bit主控板无线连接的网络配置方法，实现教室环境数据的远距离稳定传输。了解网络通信的工作原理，提升物联网技术的学习积极性。 重点：根据具体需求选择合适的网络通信方案解决实际问题。 分析：根据新课标中课程理念，深化初中阶段信息科技原理认识，探索利用信息科技手段解决问题的过程与方法。学生按需求选择合适的方案的前提是对网络通信技术有全面了解，并能辨析需求和现有技术间的联系，经此学生实现从知其然提升到知其所以然。 难点：无线通信设备连接设置（蓝牙、WiFi）。 分析：本课中设置蓝牙、WiFi两个实践操作环节，由于预算限制，配对使用的手机和智能手环型号各异，这导致每个设备的连接设置稍有不同。这一挑战要求学生们展开自主探究，通过小组合作集思广益，共同克服解决问题。在WiFi连接环节，涉及到使用Python编程和Micro:bit主控板的硬件连接，任务量较大，通过小组合作分解任务，解决出现的意外情况。这些实践操作环节均是本课实践操作中的难点。 【核心素养指向】 信息意识：信息意识是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力。具备信息意识的学生，具有一定的信息感知力，熟悉信息及其呈现与传递方式，善于利用信息科技交流和分享信息、开展协同创新；能根据解决问题的需要，评估数据来源，辨别数据的可靠性和时效性，具有较强的数据安全意识；具有寻找有效数字平台与资源解决问题的意愿，能合理利用信息真诚友善地进行表达；崇尚科学精神、原创精神，具有将创新理念融入自身学习、生活的意识；具有自主动手解决问题、掌握核心技术的意识；能有意识地保护个人及他人隐私，依据法律法规合理应用信息，具有尊法学法守法用法意识。 计算思维：计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。具备计算思维的学生，能对问题进行抽象、分解、建模，并通过设计算法形成解决方案；能尝试模拟、仿真、验证解决问题的过程，反思、优化解决问题的方案，并将其迁移运用于解决其他问题。 【学情分析】 本课的授课对象是七年级学生。这一年龄段的学生正处于思维能力迅速发展的阶段，开始形成初步的抽象思维能力。因此，课程设计应重点培养学生在真实情境中发现问题、对问题进行抽象分解和建模的能力。这些学生已经掌握了基本的Python程序设计技能，并对开源硬件有了一定的了解，能在教师的引导下参与项目的分析、设计和实施。此外，他们对完成物联网项目实验通常表现出极大的热情。 物联网技术涵盖了众多的网络设备和广泛的应用领域。通过在课程中设置蓝牙配对连接和WiFi连接监测教室环境数据的任务，学生将有机会体验物联网的基本应用并探索其背后的原理。然而，这些任务的实施涉及到传感器、Microbit主控板、物联网平台等方面的专业知识和操作技能，且任务量相对较大。因此，本课程采用小组合作的方式进行，鼓励学生通过项目式学习相互协作，共同解决实际问题。这种教学方法不仅能够有效提升学生的技术实操能力，还有助于培养他们的团队合作精神和解决问题的能力。 【设计构想】 1． 整体设想 首先本节课围绕创建校园智慧监测系统展开，通过分析数据的传输方式，了解物联网通信的主要技术，根据情境需要通