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

第4课 物物相连有价值 【学习目标】 1. 了解物联网中数据的重要作用。 2. 认识物联网为社会发展带来的重要价值。 【教学重点难点】重点：物联网中数据的重要作用 难点：物联网为社会发展带来了哪些重要价值 【教学过程】 1、 课程引入 楼梯灯是学生较为熟悉的应用场景。例如，声音传感器和光敏传感器结合，可以实现有声音且光照不足时自动亮灯；红外传感器和光敏感传感器结合，则能够实现有人靠近且光照不足时自动亮灯；等等。想要实现什么样的功能？实现这个功能需要哪些传感器协同工作？ 物联网中的传感器就像遍布在世界各个角落的“神经触角”，每时每刻都在现实世界中感知和检测，源源不断地为互联网输送各种各样的数据。物联网应用的快速增长以及形成的海量数据，促进生产、生活和社会管理进一步网络化、精细化，推动社会向着智能化、高效化发展。 二、丰富实时数据的作用 基于物联网中传感器获取的海量数据，可以对环境进行更深入的分析、更准确的判断和更灵活的反馈，分析处理后的数据再通过可视化呈现，为决策提供参考。例如，在中央气象台的网站上，可以查看全国各地的实时气温、风力、降水量等多种数据，以及基于这些数据形成的可视化图表。 学习活动1： 在中央气象台网站查看本地的天气实况图。这些图表是基于什么数据生成的？如何获取这些数据？ 三、远程控制的优势 实现万物互联，不仅能感知数据，还能通过网络实现远程控制，即通过远程发送控制指令进行控制。 学习活动2： 下雨天没关窗户可能导致家中进水，造成财产损失。尝试设计一种物联窗户的方案，实现远程关闭窗户的功能。 四、传感器协同带来的新智能 将传感器采集的数据融合，进行协同控制，往往会产生“1+1>2”的效果。传感器的协同可以在本地完成，也可以通过网络完成。 1. 本地不同种类传感器的协同 单一传感器采集的数据有限，很多应用场景往往需要使用多种传感器。 多种传感器融合，类似于人类大脑对各种功能器官采集的数据进行综合处理，结合已有知识对数据进行分析，对环境和周围发生的事情作出判断。 2. 网络传感器的协同 传感器采集的数据通过网络汇集形成大数据，进行分析和挖掘后，可以产生有价值的信息。例如，一个水质传感器能获取某一位置的水质数据，多个水质传感器就可以获取多个位置的水质数据，在河道的不同位置放置水质传感器可以协同检测河道水质，将这些数据通过网络汇聚在一起，就可以分析水质变化情况，从而找出水质变化的位置。 物联网给人们生活带来了便利，但安全问题不容忽视。物联设备都是物理实体，如果遭到攻击，可能会产生比较严重的后果。此外，部署在全国各地的传感器采集了大量数据，如果这些数据被别有用心的人利用，也会引起安全风险，甚至对国家信息安全造成危害。 学习活动3 根据相关报道，为确保气象数据的准确性，气象部门会在单个城市设置数千个气象监测点。为何需要部署这么多的监测点？这些监测点对于气象预测有哪些重要意义？ 五、拓展与提升 使用物联实验设备模拟物联楼梯灯，要求用两种不同类型的传感器，体现传感器之间的协同。如果将不同楼层的楼梯灯接入网络，能产生什么价值？ 【教学总结】 教学中，可以让学生通过网络搜索，查找与物联网相关的实时数据，并思考这些数据是通过哪些传感器获取的。 教学中，教师可以将互联网类比为“大脑”，将物联网所连接的各种传感器类比为感知数据的“神经触角”。这些“神经触角”遍布全身，不断地感知并向“大脑”提供各种环境数据。通过这种方式， 引导学生理解物联网的全面感知特征，即传感器遍布世界，持续不断地向互联网传递各类环境数据。这也是物联网区别于互联网的重要特征。 远程控制和丰富的数据虽然给生活带来很大的便利，但也随之带来了网络安全的风险和隐患，特别是涉及隐私数据的物联网应用，更加需要注重网络安全防范。对学生而言，重在理解网络安全的重要性，提升保护个人隐私数据的意识。 学科网（北京）股份有限公司 $$