2.6 探索物联网（教案）-《信息技术基础模块(上册)》(高等教育出版社) 同步精品课堂

《信息技术基础模块(上册)》 (高等教育出版社)教案 课 题 2.6 探索物联网 课 型 理论 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节为《神奇的 e 空间 —— 网络应用》单元的拓展实践章节，聚焦 “物联网技术与应用” 主题，系统阐述物联网概念（感 / 传 / 知 / 用）、体系结构（感知层 / 网络层 / 应用层）及典型场景（共享单车、智慧城市、智能家居）。教材采用 “概念解析→技术分层→应用实践” 递进式结构，通过共享单车系统、智能家居模块等案例强化技术与生活的关联。作为网络应用的延伸，既衔接 “运用网络工具” 的数字工具使用基础，又为后续物联网开发、智能系统设计等内容提供认知支撑，是培养学生数字技术视野与物联网应用分析能力的关键章节。 学情分析 学生已接触过基础物联网应用（如校园一卡通、共享单车），但对物联网技术原理（如感知层传感器、网络层通信协议）及体系结构（感 / 传 / 知 / 用分层逻辑）认知较浅；部分学生能识别生活中的物联网场景（如 ETC、智能农业大棚），但难以从 “感传知用” 四要素分析其技术逻辑。学习难点集中在 “物联网分层技术的协同机制”“智能家居系统的功能规划” 及 “人脸识别等技术的伦理风险”。需结合生活案例（如校园一卡通门禁）、实践任务（规划智能家居系统）及伦理讨论（课堂人脸识别的法律风险），帮助学生从 “现象认知” 向 “技术解析 - 应用设计” 进阶，提升物联网技术的理解与实践能力。 学习目标 知识目标： 1. 了解物联网概念、发展，以及智慧城市等相关知识 技能目标： 1. 了解典型的物联网应用场景 2. 了解物联网的常见设备及软件配置 情感目标： 强化数字化工具应用能力，熟练运用 AI 技术与行业软件提升学习和工作效率。 学习重难点 重点： 1. 物联网的概念、特点和体系结构 2. 物联网常见设备及相关技术 难点： 1. 理解物联网 “感、传、知、用” 的工作原理 2. 掌握物联网不同层次技术的应用和协同工作方式 教学方法 案例分析、讲授法、小组讨论法 课前准备 1.查找相应网站资料，课堂演示使用。 2.学生课前预习。 教学媒体 电子课件、多媒体视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 【课程导入】 物联网是继计算机、互联网和移动通信之后，信息产业的又一次浪潮，它使信息的传递跨出了数字世界，与现实世界交织。物联网开启了一个新的技术应用时代。 【新知识传授】 · 认识物联网 (1) 物联网概念 物联网（Internet of Things, 简称 IoT），简单地说，指物与物相连的网络。目前认为物联网是指通过传感器等设备，按照约定的协议，将物体与网络连接起来，进行信息交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的信息系统。 在共享单车系统里，自行车本身不具备感知功能，通过智能车锁里的定位系统、二维码，手机里的传感器完成了感知。也就是说，任何物体（如耳机、灯具、各种机器部件等）附加接入物联网的设备，均可以成为物联网中的 “物”。 (2) 物联网系统特点 物联网系统可以简单地用 4 个字来形容：感、传、知、用。 即感知物理世界→传送信息到网络→通过云计算做出决策→对物理世界实现智能控制和应用服务。 (3) 智慧城市 智慧城市由组成城市的不同的智慧组织构成，利用物联网、大数据、云计算等技术对传统的城市进行改造和升级，形成能够连接一切的更高效、安全、宜居的新一代信息化城市 (4) 寻找身边的物联网应用 ① 使用公交卡乘坐公交车，只需要上车刷卡，就能自动缴费。 ② 装有 ETC 标签的汽车，在通过收费站 ETC 通道时，无须停车，自动结算高速公路或桥梁通行费用。 ③ 智能农业大棚中，自动控制棚内温度、土壤温度等。 画出这些场景中的感、传、知、用过程。 2.引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 3.展示本讲学习目标。 1. 接收并查看本节课堂任务书。 2. 了解学习目标，带着目标进行学习。 3. 观察生活中常见的多媒体信息形式，思考其背后的技术支撑。 4. 针对教师给出的问题，初步发表个人见解。 5. 目标明确：跟随教师引导，明确本节课学习目标。 1.以提问的方式导入课程，让学生带着问题有针对性的进行学习。 2.通过任务实施，调动学生积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 同学们在校园生活中使用最多的工具之一是校园一卡通，它方便了同学们的生活与学习。校园一卡通是一个典型的物联网应用，可以实现在校师生的身份识别、门禁识别、内部消费、公共机房上机及上网、图书馆借还图书、自助复印、校内自助租用自行车等 · 体验物联网 (1) 物联网体系结构 物联网的体系结构可以分为感知层、网络层和应用层 (2) 感知层相关技术 耳机、灯具、各种机器部件等现实物体，之所以可以成为物联网中的 “物”，是因为它们被附加了可以被感知的物联网设备，这都需要感知层相关技术支持，如传感器（温度、湿度、光照、声音等）技术、射频识别（RFID）技术、智能识别（指纹、人脸、语音）技术、二维码技术、卫星定位技术。 (3) 网络层相关技术 物联网的网络层会采用多种通信技术，包括有线和无线网络技术、蓝牙通信技术、移动通信技术，还采用了 NB - IoT、LoRa、ZigBee 等物联网专用通信技术。网络层负责把感知层的数据传输到应用层，同时把应用层的数据传输到感知层中的终端。 (4) 规划智能家居系统 2. 教师操作演示 3. 引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 1. 阅读探究：阅读课本相关内容，探究多媒体技术的产生背景。 2. 概念理解：理解多媒体、多媒体技术和多媒体系统的定义，并尝试用自己的话复述。 3. 要点记录：记录多媒体技术强调的要点，加深理解。 1. 了解学生现有知识储备。 2. 巩固练习。 活动三： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 · 寻找生活中使用的传感器 · 人脸识别技术的讨论 · 物联网的发展趋势 · 5G 技术：物联网的 “高速血管” · 边缘计算：物联网的 “本地大脑” · AI + 物联网：从 “感知” 到 “智能” 2. 教师操作演示 3. 引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 1. 应用列举 2. 影响分析 3. 创新思考 1. 引导学生主动思考，发散思维，参与课堂。 2. 培养学生发现问题，解决问题的能力。 3. 了解相关知识。 4. 辩论形式让学生参与并归纳总结。 活动四： 巩固练习 素质提升 【随堂检测】 1　 说明智慧城市与物联网的关系。 2　 列举几个物联网的典型应用场景。 3　 在规划智能家居系统时，需要考虑哪些方面？ 4　 简述物联网的概念和特点。 【分组讨论】 请各小组讨论，在物联网的应用中，如何平衡安全与便捷的关系？不同的物联网通信技术（如蓝牙、NB - IoT、ZigBee 等）在不同场景下的优势和劣势分别是什么？ 1. 答案交流 2. 话题讨论 3. 效率分析 4. 挑战探讨 5. 总结汇报 知识检测与巩固 课堂小结 作业布置 课堂小结 作业布置 复习本节课内容，预习下节课内容。 板书设计 1. 认识物联网 2. 体验物联网 3. 物联网的发展趋势 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$