第五单元 物联网的综合应用—组建智能阅览室简易物联系统 探索1 简易物联系统的设计 教学设计2025-2026学年苏科版（2023）初中信息科技八年级下册

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课　　题

探索1 简易物联系统的设计

教学目标

信息意识：

1、学生能够敏锐感知校园不同场景中存在的问题，以及智能化改造的需求，增强对物联网应用场景的信息敏感度。

2、理解需求分析在简易物联系统开发中的重要性，认识到数据在满足用户需求、优化系统功能方面的价值。

计算思维：

1、能运用系统分解的方法，将复杂的智能阅览室系统拆解为多个子系统和功能模块，理解各模块间的逻辑关系。

2、针对智能阅览室环境监测子系统等，能根据功能需求选择合适的硬件设备，规划数据处理流程，提升问题分析和解决能力。

数字化学习与创新：

1、借助调研、分析等数字化手段，自主探究智能阅览室简易物联系统的功能设计方法，提高数字化学习能力。

2、鼓励学生在功能设计过程中大胆创新，尝试提出独特的功能模块或优化方案，培养创新意识和实践能力。

信息社会责任：

1、认识到物联网技术在提升校园生活便利性和管理效率方面的积极作用，树立正确利用信息技术服务校园的意识。

2、在系统设计过程中，考虑数据安全和隐私保护，遵循相关规范和道德准则，培养信息社会责任。

教学重点

1、掌握校园场景需求分析的方法，能够准确找出存在的问题并提出智能化改进目标。

2、理解简易物联系统功能设计的原则和方法，学会将系统分解为子系统和功能模块。

3、熟悉智能阅览室环境监测子系统等的功能需求，能够根据需求选择合适的硬件设备和解决方案。

教学难点

1、从复杂的校园场景中全面、深入地挖掘用户需求，将需求转化为具体的功能设计。

2、合理规划智能阅览室简易物联系统各功能模块间的协同工作机制，确保系统的稳定性和高效性。

3、培养学生在功能设计中的创新思维，使其能够提出具有前瞻性和实用性的设计方案。

教学方法

1、问题导向法：通过提出校园场景中存在的问题，引导学生思考智能化改造的方向和需求。

2、案例分析法：展示成功的智能阅览室物联系统案例，分析其功能设计和实现方式，为学生提供参考。

3、小组合作法：组织学生分组进行需求分析和功能设计，促进学生间的交流与合作，培养团队协作精神。

4、实践探究法：让学生通过模拟组建智能阅览室环境监测子系统等实践活动，亲身体验物联系统的设计过程，加深对知识的理解和应用。

教学准备

1、教学资料：收集整理国内外先进的智能校园、智能阅览室案例资料，包括图片、视频、技术文档等，制作成 PPT 课件；准备校园场景调研问卷、需求分析表格、功能设计表格等纸质材料。

2、硬件展示：准备一些常见的传感器（如人体红外传感器、温湿度传感器、光线传感器等）、执行器（如风扇、继电器控制的灯光模块等）和智能开发板，用于课堂上展示其外观、功能和工作原理。

3、软件工具：安装物联网相关的仿真软件或在线开发平台，方便学生进行简单的系统模拟和功能验证。

教　学　过　程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课（5 分钟）

1. 展示几张校园不同场景（教室、走廊、食堂、阅览室）的图片，提问：“同学们，在这些校园场景中，你们在使用过程中遇到过哪些不方便的地方？”
2. 引导学生思考这些问题能否通过物联网技术来解决，从而引出本节课关于简易物联系统设计的内容。

1. 学生观察图片，结合自身经历，踊跃发言，列举在校园场景中遇到的问题，如教室灯光不能自动调节、阅览室座位不好找等。
2. 学生思考教师提出的问题，对物联网技术解决校园问题产生兴趣。

通过展示校园场景图片和提问，引发学生共鸣，激发学生的学习兴趣，自然引出本节课主题。

需求分析讲解（10 分钟）

1. 需求分析重要性阐述：
以智能手环为例，说明如果不进行需求分析，生产出的手环可能功能不符合用户需求，导致产品失败。强调需求分析是开发简易物联系统的首要步骤，它能为系统设计提供明确方向。
2. 校园场景需求分析方法指导：
引导学生从合理性、便利性、实效性等方面分析校园场景存在的问题。例如，在教室场景中，从合理性角度分析灯光亮度是否合适、设备摆放是否合理；从便利性角度考虑设备操作是否方便、资源获取是否便捷；从实效性角度思考信息传递是否及时、任务处理是否高效等。
3. 实例分析：
以校园食堂为例，展示一份已完成的需求分析案例。分析食堂存在的问题，如用餐高峰排队时间长、菜品信息不透明等，提出智能化改进目标，如实现智能排队叫号、实时展示菜品营养成分和剩余量等。

1. 学生认真倾听，通过智能手环案例理解需求分析的重要性。
2. 学生跟随教师思路，学习从不同角度分析校园场景需求的方法。
3. 学生仔细研究食堂需求分析案例，掌握需求分析的具体流程和要点。

系统讲解需求分析的重要性和方法，通过实例分析让学生直观理解，为后续学生自主进行校园场景需求分析奠定基础。