2.5《远程控制系统的组建》 教学设计-2024-2025学年教科版(2019)高中信息技术必修2

2.5《远程控制系统的组建》教学设计 一、教材分析 本节课根据教科版信息技术必修二《信息系统与社会》第 2 单元《信息系统的集成》第 5 节《远程控制系统的组建》一课的再设计。本节课采用双师技术实验课的形式，由主讲教师与实验助教密切配合，通过交流应用案例，引导学生规划、设计远程监控系统、介绍用到的硬件和软件；在指导实验的过程中，引导学生组建、体验远程监控，掌握工作机制和应用等知识，增强学生对信息系统应用的安全防范意识。 二、学情分析 随着远程监控技术的普及，学生们对远程监控系统的应用领域有一定的了解。高二学生对物联网、信息系统、数据安全等有一定的知识储备，他们的逻辑思维能力较强，具备一定的问题分析能力和动手实验能力。 三、课时目标 基于课标和学情分析，我设定本节课的教学目标为： 1.信息意识。通过对生活中远程监控系统的应用示例，感知信息技术对社会发展的影响；能够根据实际问题主动运用所学技术设计和应用远程监控系统解决问题；在设计和组建远程监控系统的过程中，能够有效获取信息并分享，提高解决问题的效率。 2.计算思维。理解远程监控系统的工作原理；通过判断、分析与综合运用各种资源，学会根据实际情况选择合适的远程监控系统方案；能够利用设备与技术手段，组建远程监控系统，有效地解决问题。 3.数字化学习与创新。合理运用网络技术手段开展学习交流活动；适应数字化学习与教学环境。 4.信息社会责任。认识到物联网技术对社会发展的推动作用；增强安全意识、自觉抵制不良的远程监控系统应用的行为；对远程监控系统和物联网技术应用的优势与局限有一定认识。 教学重难点 本节的教学重点是：学习两种远程监控系统方案及其组建方式；理解远程监控系统的工作原理；教学难点为：远程监控系统的功能测试。 四、实验环境 实验环境：多媒体网络教学环境、教学课件、实验报告、方案说明 实验设备：无线网络摄像机；平板电脑、旧手机等具备摄像头的移动终端； 五、教学过程 （一）案例导入 教师活动：介绍这节课的课型是双师型技术实验课。引出生活中的好助手——无线网络摄像机，进而抛出课题：组建远程监控系统，并展示实验目标：认识系统的软硬件、探究工作原理、学习利用信息系统解决问题的方法。 【设计意图】通过生活案例、师生互动，引起学习兴趣，激发学生思考，培养学生建立利用远程监控系统乃至信息系统解决生活问题的意识。 （二）实验准备 主讲教师提问：远程监控系统需要哪些硬件和软件？引导学生提出方案一“智能摄像头监控系统”；实验助教提出问题：没有摄像头如何组建系统？引导 学生认识方案二：“旧手机或平板改造摄像头监控系统”。 实验分工：全班分为 6 组，4 个小组执行方案一，2 个小组执行方案二。每组再分为采集组和控制组，并填写分工表。 学生活动：组内分工并填写分工记录表。 【设计意图】通过提问方式，由学生提出智能摄像头监控系统方案，从环保节能、资源利用的角度，引导学生认识改造摄像头监控系统方案，学会通过分析与综合运用各种资源，选择合适的远程监控系统方案。填写分工表是为了明确每个同学的任务，保证都参与到活动中。 （三）实验过程 活动 1.查看性能&活动 2.组建系统 教师活动：分发实验设备、组织学生完成活动 1 和活动 2 及活动展示。 学生活动：按照分工开展活动并做好实验记录。 学生展示：学生需要说明选择方案、组建步骤及实验记录。方案一小组展示时，教师投屏展示该组的设备性能参数，并点明这些参数是影响采集数据质量的主要因素。引导学生意识到摄像头的配网方式是声波配网，所以要保持周边安静，否则会影响实验进度。方案二小组展示时，对比方案一的设备性能参数和组建过程，引导学生总结两组设备的可视角度、联网方式的不同之处。 活动 1 实验记录表 活动 2 实验记录表 【设计意图】教师借助现代化教学手段，使用希沃白板投屏的方式辅助学生展示活动，以便两个方案小组能够熟悉彼此的设备和组建过程。通过展示对比引导学生认识两种方案的不同之处，便于日后选择和使用合适的方案。 活动 3.测试功能 教师活动：组织学生完成功能测试及活动展示。 学生活动：按照分工开展活动并做好实验记录。 学生展示：学生需要说明选择方案、功能演示及实验记录。方案一小组展示云台功能时，教师指明摄像头性能参数中的可视角度，是通过云台控制实现的。并引导学生发现方案 2 没有云台功能。方案二小组展示语音功能时，教师引导学生对比方案一的双向通话功能及其应用场景。两组分别展示一个选做功能，教师引导学生说明该项功能的应用场景。 活动 3 实验记录表 【设计意图】通过活动展示，让执行两个方案的同学对比了解两个系统的功能及应用场景，贴近生活让学生更好理解，并明确从需求出发的技术设计理念；希沃投屏的应用激发了学习兴趣，培养了学生使用数字化工具解决问题的能力。 活动 4.探究原理 学生活动：完成素养提升练习并展示答案。 教师活动：根据学生回答情况了解学情总结实验原理。 【设计意图】评价任务是为检测学生的学习目标达成情况而设计的检测项目。本课除了课堂问答、演示等表现性评价外，还设计了活动 4 的练习题。实践探索结束后，学生对实验设备、组建过程、应用场景都有了一定的了解，教师要求学生完成素养提升练习，结合实验过程可加深对实验原理的领悟与理解。 （四）总结提升 教师活动：介绍数字监控系统及其用到的数据传输协议。指出监控技术在安全防护的同时也带来了隐私问题。上升到物联网时代，阻止设备破“防”带来的技术迭代更新。借助作家刘慈欣的一段话，呼吁同学们在科技创新的道路上继续努力。 【设计意图】教师引出“安全与隐私”这个技术领域永久的话题，引发学生思考，培养客观、理性对待问题的态度，培养学生的思辨精神和创新思维。通过引用名人观点，进一步加强学生对“人、社会、技术”关系的理解，激励学生通过持续不断的学习科学技术知识，培养创新精神和改造社会的能力，承担促进人类文明和谐发展的社会责任。 六、评价任务 七、作业设计 结合实际情况，选择合适的方案组建一套远程监控系统。将使用过程中的问题和感受分享给家人或朋友，感知信息技术对社会发展的影响。 学科网（北京）股份有限公司 $$