2.1物联网的组成教学设计 2024—2025学年电子工业出版社（2022）初中信息技术第三册

《2.1物联网的组成》教学设计 教学内容分析 本节课是2022年电子工业出版社出版的八年级上册第二单元第1课。本节课分为三个活动：“认识物联网的感知层”“认识物联网的网络层”“认识物联网的应用层”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。 教学目标及核心素养指向 1、认识、掌握物联网的感知层知识；（信息意识、计算思维） 2、认识、掌握物联网的网络层知识：（信息意识、计算思维） 3、认识、了解物联网的应用层知识。（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任） 教学重难点 教学重点： 1、认识物联网的感知层； 2、认识物联网的网络层： 设计原因：认识物联网的感知层、网络层是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。 教学难点： 认识物联网的应用层 设计原因：认识、了解物联网的应用层对学生来说比较困难，所以此部分对学生来说难度较高，应作为难点内容。 教学过程 1、情境导入 教师活动 学生活动 情境引入：物联网的起源最早可以追溯到 1991年。在剑桥大学特洛伊计算机实验室工作的科学家们，常常要下楼去看咖啡煮好了没有，这样做会影响工作。为了解决这个问题，他们在咖啡壶旁安装了一个便携式摄像机，镜头对准咖啡壶，利用计算机图像捕捉技术，以3帧/秒的速率把图像传递到实验室的计算机上方便随时查看咖啡是否煮好。这就是物联网应用的雏形--“特洛伊咖啡壶”，它蕴含了物联网的一些基本特征与组成原理。本节我们来探究物联网的组成，并用它分析用物联网技术实现简易噪声监测系统模型的方法。 学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答提问 设计意图： 激发学生的学习兴趣并快速进入学习状态。 2、新知讲授 教师活动 学生活动 活动1：认识物联网的感知层 摄像头可以充当机器的眼睛，用来感知周围环境的画面;麦克风可以充当机器的耳朵，用来感知周围环境的声音。物联网中类似的感知设备有很多，它们都属于感知层(也称为感知模块)，感知层的功能是对信息进行及时、全面地感知与识别。例如，当人们刷身份证进火车站时，如闸机能感知身份证上的信息，当身份证上的购票信息符合条件时，刷卡者就能通过闸机。生活中常见的感知模块包括RFID读写器、二维码及其识别器和各种各样的传感器。 活动2：认识物联网的网络层 感知只是实现物联网功能的第一步，要实现物联网应用，还需要通过网络(包括互联网)传送数据。网络层的功能是通过各种网络通信技术，实现物与物之间的数据传送、交互与共享，为数据的处理与应用打下基础。活中常见的网络通信技术有蓝牙、Wi-Fi、NFC、移动通信网络等。例如，用蓝牙通信技术可以将计算机与键盘连接起来。 活动3：认识物联网的应用层 应用层的主要功能是对感知层获取的信息进行分析和处理，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务。应用层中包括各类用户界面显示设备及其他管理设备等，应用层也是物联网系统结构的最高层。 应用层可以为用户提供各个领域的物联网服务。例如，智能交通服务、设施监控服务、远程医疗服务、智能商业服务、智能农业服务、智能防灾服务等 学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 活动1：认识物联网的感知层 小组合作探究 请与小组成员进行讨论，说一说各自知道的感知模块，并结合生活实际，在表 2.1.1中列举感知模块的典型应用案例。 活动2：认识物联网的网络层 小组合作交流 请同学们以小组为单位查阅资料，观察并讨论生活中还有哪些常见的网络通信技术，这些技术实现物与物相连的应用场景有哪些，并完成表2.1.2.活动。 3：认识物联网的应用层 小组合作探究 查询现有的物联网应用,举例说出实现人与物交互(物联网平台-设备)和实现物与物(设备-设备)交互的物联网应用，完成表2.1.4。 设计意图: 培养学生独立思考的能力，提高核心素养。 3、课堂小结（7分钟） 教师活动 学生活动 总结本课内容： 活动1：认识物联网的感知层 活动2：认识物联网的网络层 活动3：认识物联网的应用层 学生一同回答并梳理知识 设计意图： 帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。 学科网（北京）股份有限公司 $$