2.1 物联网的智能感知（1）教学设计 　2025—2026学年川教版（2024）信息科技 八年级上册

该初中信息科技教学设计聚焦物联网智能感知的传感技术与识别技术，通过消防喷淋、扫码结账、人脸识别门禁场景导入，引导学生感知技术作用，借助任务单、教材插图及动画资源搭建学习支架。 紧扣信息意识、计算思维与数字化学习，如分析传感器信号转换逻辑、对比RFID与条码技术差异，小组合作设计校园应用，兼顾技术原理与社会责任，提升学生实践创新能力，助力教师高效突破重难点。

第二单元第一节 物联网的智能感知 第1课时 传感技术与识别技术 素养目标 （一）信息意识 1.能主动识别生活中基于传感技术、识别技术的物联网应用（如智能家居传感器、超市条码识别），感知感知识别技术对 “物联感知” 的基础作用。 2.理解传感技术、识别技术是物联网 “获取信息” 的核心，认识到 “无感知则无物联” 的逻辑关系。 （二）计算思维 1.能分析传感技术 “感知环境→转换信号” 的基本逻辑，例如温度传感器如何将 “温度变化” 转化为 “电信号”。 2.能对比不同识别技术（如条码、RFID、人脸识别）的应用场景差异，初步具备 “场景匹配技术” 的思维能力。 （三）数字化学习与创新 1.能利用教材插图、网络资源（如传感器工作原理动画）自主探究传感技术的分类与功能，用表格梳理关键信息。 2.能小组合作设计 “基于识别技术的校园应用”（如门禁、图书借阅），提出简单的技术实现思路。 （四）信息社会责任 1.了解传感技术、识别技术应用中可能的隐私风险（如人脸识别泄露个人信息），树立 “合理使用技术” 的意识。 2.认识到感知识别技术对特殊群体的帮助（如 RFID 助盲设备），理解技术的 “普惠价值”。 学习重点 1、重点： （1）传感技术的定义、分类及应用：按 “感知对象”（温度、湿度、压力等）分类，结合工业、农业、家居场景案例理解功能。 （2）识别技术的类型及特点：条码识别、RFID、生物特征识别（人脸、掌纹）的工作流程与典型应用，对比技术差异。 2、难点： （1）传感技术 “信号转换” 的原理：理解传感器如何将 “物理量”（如温度、湿度）转化为 “可处理的电信号”，避免陷入复杂物理公式，侧重逻辑理解。 （2）RFID 与条码识别的区别：从 “读取方式”（无线 / 扫码）、“存储容量”（多 / 少）、“环境适应性”（强 / 弱）等维度辨析，结合案例（物流追踪、商品结算）深化认知。 教学过程 一、导入 1.展示“消防自动喷淋系统”、“超市扫码结账”、“校园人脸识别门禁”三个场景图片，提问：“消防喷淋系统如何‘知道’发生火灾？超市扫码如何快速获取商品信息？门禁如何‘认出’师生？”“这些场景中，‘感知信息’‘识别物体’的核心技术是什么？” 2.引出课题：通过学生回答，聚焦 “物联网的智能感知”，明确本节课将学习 “传感技术”和“识别技术” 这两种核心感知识别技术。 素养目标 （1）教师用生活化语言解读目标：“我们要知道传感器能‘感知’什么、怎么‘感知’，识别技术有哪些类型、各自怎么用，还要能找到生活中的相关应用，思考技术的利弊。” （2）关联后续实践：“这些知识是我们后续搭建‘消防自动喷淋系统’的基础，只有懂感知，才能设计出‘会监测火灾’的系统。” 二、自主学习 1、发放 “自主学习任务单”，引导学生阅读教材 （传感技术、识别技术部分），完成以下任务： 学习模块 关键问题 传感技术 1. 传感技术能感知哪些环境或物品信息？2. 教材中提到传感技术在工业、农业、家居中的应用分别是什么？ 识别技术 1. 物联网常见的识别技术有哪几种？2. 条码识别和 RFID 识别的工作流程有什么不同？ 生物特征识别 人脸识别的基本步骤是什么？教材中提到它的应用场景有哪些？ 三、高效点拨 1. 传感技术：物联网的 “感官” （1）定义解读：用 “人类感官类比” 讲解 —— 传感器就像物联网的 “眼睛”（光线传感器）、“皮肤”（温度 / 压力传感器）、“鼻子”（气体传感器），核心功能是 “感知物理量，转换为电信号”。 （2）分类与应用（结合教材案例）： 工业场景：教材提到 “借助传感器监测压力、温度、液位”，举例：工厂锅炉上的压力传感器，当压力超过阈值时自动报警，避免爆炸，体现 “自动化监控” 价值； 农业场景：教材 “传感技术在农业中的应用” 插图，讲解土壤湿度传感器监测土壤水分，气候传感器记录温度、空气流速，指导 “精准灌溉”，减少水资源浪费； 家居场景：教材 “智能家居传感设备”（烟雾报警器、燃气报警器），举例：燃气报警器检测到甲烷泄漏时，自动触发声光报警，联动关闭燃气阀门，体现 “安全防护” 作用； （3）原理简化：以温度传感器为例，用 “通俗语言 + 动画” 讲解：“温度变化会让传感器里的‘热敏材料’电阻变，电阻变了，电流就变，电流变化就是‘电信号’，设备就能‘读’到温度了。” 2. 识别技术：物联网的 “身份证识别器” （1）条码识别：结合教材 “智慧图书馆借阅” 案例，拆解流程：“扫描图书条码→条码中的数字信息被读取→传输到图书馆系统→查询图书借还状态”，强调 “需可见、近距离扫码、存储信息少” 的特点； （2）RFID 识别：对比条码，用 “超市商品 RFID 标签” 案例讲解：“标签贴在商品上（无需可见）→RFID 阅读器通过无线射频读取标签信息→快速盘点商品”，结合教材 “物流追踪” 应用，说明 “可远距离、多标签同时读取、存储信息多” 的优势； （3）生物特征识别：以教材 “人脸识别” 为例，拆解步骤（教材图 2-1-11）：“图像采集（拍照）→人脸定位（找到五官位置）→特征提取（记录面部轮廓、眼睛距离等）→特征比对（和数据库对比）→识别成功 / 失败”，举例校园门禁、刷脸支付，强调 “唯一性、不易伪造” 的特点。 （4）技术对比：RFID vs 条码识别（表格梳理）。 对比维度 条码识别 RFID 识别 读取方式 光学扫码（需可见） 无线射频（无需可见） 存储容量 少（仅数字 / 简单文字） 多（可存商品详情、产地） 环境适应性 弱（易受污损、褶皱影响） 强（防水、防污） 典型应用 超市商品结算、图书借阅 物流追踪、ETC、动物管理 四、当堂训练 1、“技术匹配场景” 游戏：教师展示场景（如 “仓库商品快速盘点”“图书借阅登记”“火灾烟雾监测”），学生分组抢答对应的技术（RFID、条码、烟雾传感器），并说明理由，教师点评纠正； 小组讨论：“校园里哪些地方可以用传感技术或识别技术？” 举例：“食堂餐具消毒监测（温度传感器）、实验室危化品管理（RFID 标签）”，每组至少提出 2 个方案，派代表分享。 五、课堂小结 1、教师用 “思维导图” 回顾： 传感技术：功能（感知→转换）、分类（温度 / 湿度 / 压力等）、应用（工业 / 农业 / 家居）； 识别技术：类型（条码 / RFID / 生物特征）、流程、对比差异； 核心逻辑：感知识别技术是物联网 “获取信息的入口”，没有感知，后续的 “互联、智能” 都无法实现。 2、预告下节课：“今天我们学了‘感知信息’的技术，下节课我们将学习‘确定位置’的定位技术，以及如何用这些技术解决实际问题。” 六、课后作业 1、个人任务：回家后找 3 个 “含有传感器或识别技术的物品”（如智能手环、快递面单条码、门禁卡），填写下表： 物品名称 用到的感知识别技术 技术功能 智能手环 心率传感器 监测心率变化，记录睡眠质量 快递面单条码 条码识别 存储收件人、物流信息，便于追踪 2、小组任务：预习 “定位技术” 部分，收集 1 个 “北斗定位或 Wi-Fi 定位” 的应用案例，下节课分享。 七、板书设计 物联网的智能感知（第一课时） 核心内容 案例支撑 一、传感技术（感官） 1. 功能：感知物理量→转换电信号2. 分类：温度、湿度、压力、气体等3. 应用：工业监控、农业灌溉、家居安全 锅炉压力传感器、土壤湿度传感器、燃气报警器 二、识别技术（身份识别） 1. 条码识别：可见、扫码、信息少2. RFID 识别：无线、非可见、信息多3. 生物特征识别：人脸（采集→比对） 图书借阅、物流追踪、校园门禁 三、技术对比 RFID vs 条码：读取方式、存储、适应性差异 超市盘点（RFID）、商品结算（条码） 总结 感知识别技术：物联网获取信息的基础 —— 八、课后反思 学科网（北京）股份有限公司 $