第4课 物物相连有价值 教案 2024—2025学年人教版（2024）初中信息技术八年级全一册

教 案 备 课 教 师： 备课日期： 年 月 日 课题 第4课 物物相连有价值 课型：新课 授课时间 年 月 日 共 1 课时 第 1 课时 学科核心素养目标 1.信息意识：增强学生对物联网技术的感知力和关注度，理解其在日常生活中的重要性。 2.计算思维：通过设计远程关闭窗户等实践活动，培养学生的逻辑思维和问题解决能力。 3.数字化学习与创新：利用信息技术工具（如传感器模拟软件）进行探索性学习，创新性地解决实际问题。 4.信息社会责任：探讨物联网技术对社会的影响，培养学生的科技伦理意识和社会责任感。 教学重点 理解物联网的基本概念，掌握数据在物联网中的作用，以及物联网技术如何改变生活。 教学难点 理解物联网技术背后的复杂原理，如传感器的工作原理、数据传输过程等，并能将其应用于解决实际问题。 教法学法 教法：情境教学法、案例教学法、任务驱动法、直观演示法。 学法：观察思考、小组讨论、动手实践、自主探究。 教具学具准备 具备上网条件的信息科技实验室、多媒体课件、传感器模拟软件（或实物传感器及配套设备，视条件而定）、分组讨论材料（如问题卡片、任务单）、奖励机制道具（如贴纸、小奖品）等。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新 课 导 入 活动1： 播放一段关于智能家居的短视频，展示通过手机APP远程控制家中灯光、空调、窗帘等设备的场景。 活动1： 观看视频，思考这些设备是如何实现互联互通的。 通过贴近生活的实例，激发学生兴趣，引出物联网的概念。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新 知 探 究 应 用 提 升 一、新知探究 1.丰富实时数据的作用 活动2： 给学生提供高速公路道路视频监控链接，组织学生分小组查看道路实时情况。 活动3： 给学生提供全国天气实况网站，组织学生分小组找到温度较高和温度较低的地方，引导学生思考网站是如何得到各地的温度的。 活动4： 给学生提供全国天气实况网站，组织学生分小组找到温度较高和温度较低的地方，引导学生思考网站是如何得到各地的温度的。 活动5： 结合实际案例带领学生分析物联网当中的传感器结合互联网后的价值体现。通过实例总结物联网是大数据的基石，没有传感器采集的海量数据，大数据的分析也就无从而来。 2.远程控制的优势 活动6： 创设情景，通过摄像头观察到学生下晚自习回家晚，路灯没亮，以想为学生打开路灯为例，带领学生感受传感器远程控制，探究远程打开路灯的方式。 活动7： 给学生半成品代码，组织学生分小组完成实验。 活动8： 带领学生思考，如果每个摄像头，包括家里的、学校的、宿舍的都连接上互联网，有什么风险。 3.传感器协同带来的新智能 活动9： 引导学生思考，除了刚才实现的远程打开路灯之外，能不能利用传感器自动感知功能，小组合作设计一个楼梯灯方案。引导学生思考声音值和光线值之间存在怎样的关系时，才能模拟楼梯声控灯。 活动10： 给学生半成品代码，让学生实际体验。给学生半成品代码，实现远程收集声音值大小功能。提问学生若将声音值改为其他数据，能实现什么效果。总结本地传感器数据协同和网络传感器数据协同的特点。 二、应用提升 游戏名称： 物联网创意大赛 游戏规则： 学生分组，每组选择一个物联网应用场景（如智能农业、智慧医疗、智慧城市等），设计具体方案，包括所需设备、数据传输方式、应用场景描述及社会价值。 活动11： 巡回指导，鼓励学生发挥创意，提供技术支持和思路拓展。 活动2： 分小组查看高速公路实时路况视频监控，从传感器采集——服务器处理——可视化显示——物联网优势四个角度分析物联网是如何助力道路视频监控的，对高速公路安全有什么作用，体会通过物联网查看丰富数据。 活动3： 分小组查看全国气温实况网站，找到温度比较高和温度比较低的地方，从传感器采集——服务器处理——可视化显示——物联网优势四个角度分析物联网是如何助力气象监测的，对日常生活有什么帮助。 活动4： 小组讨论，思考打开路灯的多种方式，例如：①利用定时器，设定好时间，自动打开；②利用传感器，感知天黑了，自动打开；③动手设置操作远程打开。 活动5： 分小组实验，修改代码，实现远程开灯、关灯的功能，体会远程控制，感受远程控制的优势。学生在平板电脑上远程完成开灯、关灯操作。 活动6： 想象全部摄像头都联网的危害，意识到涉及隐私的数据联网需要格外谨慎，对物联网远程控制有了辩证的认识。 活动7： 分小组讨论，分析楼梯灯所需传感器，从而得知应该从声音传感器和光敏传感器入手（或者采用光敏传感器和触摸传感器也可以）。通过分析得知，声音响和光线暗两个条件应当同时满足。进一步思考两个传感器的阈值应该如何设计，才能满足真实情况。 以两个现实场景出发，从四个方面思考物联网如何助力日常生活，体会丰富实时的数据是如何显示到我们眼前的过程，同时也领会查看丰富数据给日常生活带来的价值。 梳理物理网与大数据关系，体会物联系统重要性。 发散思维，引导学生以路灯为例，思考远程打开的方式，从而体会物联网为生活带来的便利。 理解物联网远程控制带来便利的同时，辩证看待物联网数据安全。 以真实问题和项目驱动，引导学生经历原理运用过程，计算思维和数字化工具应用过程，建构知识，提升问题解决能力。 学生在做中学，用中学，动手体验传感器数据融合，了解进行协同控制，可以产生一加一大于二的效果。 根据方案的创新性、实用性、可行性进行评选，颁发小奖品。 课堂小结 活动12： 总结物联网的基本概念、数据的重要性及其社会价值，引导学生思考物联网技术未来发展的可能方向。 结束语： 物物相连，不仅改变了我们的生活，更将引领我们走向更加智能、便捷的未来。希望同学们能继续保持好奇心，探索更多未知领域。 活动8： 分享学习收获，提出疑问或未来展望。 让学生通过梳理和总结，巩固本节课所学知识的同时，对物联网价值有进一步的思考。 课后作业 布置 基础作业： 完成一份关于物联网应用的调研报告 ，至少包含三种不 同的应用场景。 拓展作业： 设计一个简单的物联网项目方案 ，可以是智能家居的某 个功能改进 ，也可以是针对学校或社区的物联网应用。 实践作业： 利用周末时间 ，调查家附近的物联网应用实例 ，拍照记 录并撰写简短说明。 板书设计 第一单元 从感知到物联 第4课 物物相连有价值 1.丰富实时数据的作用 2.远程控制的优势 3.传感器协同带来的新智能 教学札记 收获： 通过本次课程，学生不仅掌握了物联网的基本知识，还激发了浓厚的兴趣和探索欲。小组合作学习模式有效促进了学生之间的交流与合作，培养了学生的团队协作能力。 不足： 部分学生在理解物联网技术背后的复杂原理时存在一定困难，需要更多直观、生动的演示和解释。此外，课堂时间分配上略显紧张，部分环节未能充分展开。 改进： 未来教学中，可以引入更多实物演示和动手实验，帮助学生更直观地理解物联网技术。同时，优化课堂时间管理，确保每个环节都能得到充分的讨论和实践。此外，针对不同层次的学生设计差异化教学任务，实现分层教学，让每个学生都能在原有基础上获得提升。 备课组长签字: 教研组签字: 教研处盖章： 学科网（北京）股份有限公司 $$