第三单元 探索 2 物联网中的近距离数据传输 教学设计2025-2026学年苏科版（2023）初中信息科技八年级上册

本文围绕物联网中Wi-Fi、蓝牙、ZigBee三种近距离数据传输技术展开，承接物联网基础，为深入应用奠基。通过课程导入、技术讲解、实验探究等环节，渗透信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等核心素养。 本设计创新采用多种教法结合，借助多媒体及实验器材辅助教学。从学生层面提升实践与思维能力，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点。

课时编号 012 备课时间 上课时间 课　　题 探索 2 物联网中的近距离数据传输 教学目标 信息意识：学生能敏锐感知 Wi-Fi、蓝牙、ZigBee 等物联网近距离数据传输技术在生活中的广泛应用，主动关注这些技术的发展动态及其在不同领域的应用差异。 计算思维：通过实验探究和技术特点分析，学生能运用计算思维分析不同近距离数据传输技术的优缺点，根据实际场景需求合理选择技术，提升问题分析和解决能力。 数字化学习与创新：学生通过智能开发板连接 Wi-Fi 和蓝牙传输距离等实验操作，提升数字化学习能力和实践创新能力，学会利用编程工具解决物联网数据传输相关问题。 信息社会责任：学生认识到合理选择物联网数据传输技术在保障物联网应用正常运行、推动数字健康等领域发展中的社会责任，积极关注技术对社会的影响。 教学重点 掌握 Wi-Fi、蓝牙、ZigBee 三种物联网近距离数据传输技术的概念、特点和应用场景；通过实验操作，理解三种技术的实际应用和性能差异。 教学难点 能够根据不同物联网应用场景的需求，综合考虑连接数量、通信距离、传输速率、功耗情况等因素，准确选择合适的近距离数据传输技术。 教学方法 讲授法、案例分析法、实验探究法、小组讨论法。 教学准备 多媒体教学设备、物联网设备应用视频资料；智能开发板、数据线、 Wi-Fi 网络（含名称和密码）、编程软件、两块扩展板、卷尺等实验器材；相关技术资料和拓展案例。 教　学　过　程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、课程导入 1. 展示一段包含多种物联网设备（如智能音箱播放音乐、智能门锁解锁、智能摄像头监控）的视频，提问：“这些设备之间是如何实现数据传输的？” 2. 引导学生思考身边物联网设备的数据传输方式，引出本节课物联网中近距离数据传输技术的主题。 1. 认真观看视频，积极思考并回答教师提出的问题，分享自己对物联网设备数据传输方式的初步认识。 2. 回忆身边物联网设备的数据传输情况，参与课堂讨论。 通过直观的视频展示和问题引导，激发学生的学习兴趣和好奇心，让学生初步感知物联网中数据传输技术的应用，引出本节课的教学内容，培养学生的信息意识。 二、Wi-Fi 技术讲解 1.讲解 Wi-Fi 的基本概念，如 Wi-Fi 是一种无线局域网技术，通过无线接入点（路由器等）与设备建立连接，提供无线网络覆盖。 2.列举生活中常见的 Wi-Fi 应用场景，除教材中的在线学习、移动办公、移动查房、视频会议外，增加智能家电控制（如通过手机 APP 远程控制智能空调、智能冰箱）等新例子，让学生理解 Wi-Fi 的广泛应用。 3.介绍 Wi-Fi 的优点，如传输速率较高（以高清视频流畅播放为例）、覆盖范围相对较大（一般室内可达数十米），同时说明其缺点，如功耗较高。 1.认真聆听讲解，理解 Wi-Fi 的概念、应用场景和优缺点。 2.结合生活经验，进一步列举自己遇到的 Wi-Fi 应用场景，加深对知识的理解。 让学生系统了解 Wi-Fi 技术，通过丰富的生活实例，帮助学生更好地掌握 Wi-Fi 的特点和应用，培养学生的信息意识，使学生认识到信息技术在生活中的广泛应用。 三、体验智能开发板连接 Wi-Fi 实验 1.介绍实验准备，包括智能开发板、数据线、Wi-Fi 网络（含名称和密码）、编程软件等。 2.详细讲解实验过程： Wi-Fi用数据线连接计算机和智能开发板。 Wi-Fi在编程软件中编写相关程序，配置智能开发板 Wi-Fi 模块的网络参数，展示图形化编程和代码编程两种方式（结合教材示例）。 Wi-Fi为验证 Wi-Fi 是否连接成功，编写程序获取当前网络时间并显示在 OLED 屏幕上。 3.巡回指导学生进行实验操作，解答学生遇到的技术问题，如设备连接异常、程序编写错误等。 1.了解实验所需器材和准备工作。 2.跟随教师讲解，逐步进行实验操作，尝试编写程序连接 Wi-Fi 并获取网络时间。 3 遇到问题及时向教师请教，记录实验过程和结果。 通过实验操作，让学生亲身体验 Wi-Fi 在智能开发板上的连接过程，培养学生的实践操作能力和数字化学习与创新能力，加深学生对 Wi-Fi 技术应用的理解，同时锻炼学生的计算思维，学会通过编程解决实际问题。 四、蓝牙技术讲解 1.讲解蓝牙是一种近距离无线通信技术，介绍其在各类设备间连接与数据传输的应用，如手机与蓝牙耳机、蓝牙音箱、蓝牙键盘的连接，以及智能手表与手机的数据传输等。 2.组织学生进行 “身边的蓝牙应用” 探究学习，让学生观察教材图片并思考蓝牙的优点，如低功耗（以蓝牙耳机一次充电可使用较长时间为例）、便于设备连接（无需复杂设置即可配对）。 3.说明蓝牙的缺点，如连接数量相对较少、传输速率不及 Wi-Fi、传输距离有限（一般从数米到数百米不等，取决于版本和环境）。 1.认真听讲，理解蓝牙技术的概念和应用场景。 2.参与探究学习，观察图片，思考并小组讨论蓝牙的优点，每组选派代表发言分享讨论结果。 让学生全面了解蓝牙技术的特点和应用，通过探究学习和小组讨论，培养学生的观察能力、思考能力和团队协作能力，进一步提升学生的信息意识，让学生认识到不同技术的优势和局限。 五、探究蓝牙的数据传输距离实验 1.介绍实验准备，包括两块智能开发板、两块扩展板、数据线、卷尺、编程软件等。 2.详细讲解实验过程： Wi-Fi用数据线连接计算机和智能开发板，在编程软件的 “扩展” 模块中添加蓝牙。 Wi-Fi编写蓝牙主机接收数据的相关程序并下载至第一块智能开发板，编写蓝牙从机发送数据的相关程序并下载至第二块智能开发板（展示教材中的图形化编程和代码编程示例）。 Wi-Fi利用扩展板的板载电池为智能开发板供电，运行程序建立蓝牙连接，移动两块智能开发板位置，用卷尺测量蓝牙的传输距离，观察 OLED 屏幕显示信息。 3.指导学生分组进行实验，提醒学生注意实验安全和数据记录，解答学生在实验中遇到的问题。 1.了解实验器材和准备工作。 2.小组协作进行实验操作，按照步骤编写程序、建立蓝牙连接并测量传输距离，记录实验数据和现象。 3.遇到问题在小组内讨论或向教师请教。 通过实验探究，让学生亲身体验蓝牙的数据传输距离特性，培养学生的实践能力、团队合作精神和科学探究精神，加深学生对蓝牙技术特点的理解，提升学生的计算思维和数字化学习与创新能力。 六、ZigBee 技术讲解 1.讲解 ZigBee 是一种用于距离短、功耗低、连接数量多且对传输速率要求不高的设备之间数据传输的无线通信技术。 2.以 ZigBee 智能输液系统为例（教材示例），说明其在医疗领域的应用，即医护人员可实时监测患者输液情况，提高医疗服务效率。此外，增加智能家居中多个传感器（如温湿度传感器、门窗传感器）通过 ZigBee 组网的例子，让学生理解其在多设备连接场景中的应用。 3.引导学生思考 ZigBee 技术的特点，如低功耗（设备可使用电池供电长时间工作）、支持大量设备连接等。 1.认真听讲，理解 ZigBee 技术的概念、应用场景和特点。 2.结合案例，思考 ZigBee 技术在实际应用中的优势。 让学生了解 ZigBee 技术，通过具体案例分析，帮助学生掌握 ZigBee 技术的特点和适用场景，培养学生的信息意识和计算思维，使学生学会根据不同需求选择合适的技术。 七、物联网近距离数据传输技术特点总结 1.引导学生从连接数量、通信距离、传输速率、功耗情况和应用场景 5 个方面，结合前面的实验探究结果和资料搜索，总结 Wi-Fi、蓝牙、ZigBee 三种传输技术的特点，填写教材中的表格。 2.组织学生讨论在智能输液系统中使用 ZigBee 技术相较于 Wi-Fi 和蓝牙技术的优势，引导学生从技术特点和实际需求角度进行分析。 1.学生自主总结三种传输技术的特点，完成表格填写。 2.小组讨论在智能输液系统中 ZigBee 技术的优势，每组选派代表发言分享讨论结果。 通过总结和讨论，帮助学生梳理本节课所学的三种物联网近距离数据传输技术的特点，培养学生的归纳总结能力和分析比较能力，进一步强化学生的计算思维，让学生学会综合考虑多种因素选择合适的数据传输技术，提升信息意识和信息社会责任。 八、课堂总结 1.回顾本节课重点内容，包括 Wi-Fi、蓝牙、ZigBee 三种物联网近距离数据传输技术的概念、特点、应用场景及实验探究过程。 2.强调不同技术在物联网应用中的重要性，鼓励学生在生活中继续观察和探索物联网数据传输技术的应用，关注技术发展动态。 1.跟随教师回顾知识要点，强化记忆。 2.记录课后观察和探索的方向。 巩固本节课所学知识，帮助学生构建完整的知识体系，培养学生持续关注物联网数据传输技术的意识，提升学生的信息意识和信息社会责任。 教学反思 本节课通过多种教学方法结合，让学生在理论学习和实践操作中较好地掌握了物联网近距离数据传输技术。但在实验过程中，部分学生对编程操作仍存在困难，可能是前期编程基础不够扎实，后续可增加编程基础知识的复习和巩固环节。小组讨论时，个别小组讨论深度不足，需要在今后的教学中加强引导，培养学生的批判性思维和深度分析问题的能力。另外，在拓展技术应用案例时，可进一步引导学生自主查阅资料、分享案例，提高学生的自主学习能力和信息收集处理能力。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$