第2单元第1节 物联网的智能感知（2）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定位技术（北斗、Wi-Fi）及感知识别技术综合应用，通过复习上节课传感识别技术（如校园人脸识别门禁）引出定位技术，搭建“传感-识别-定位”知识支架，梳理物联网信息采集逻辑。 特色在于融合计算思维（分析定位原理、设计技术组合方案）与信息社会责任（北斗自主重要性、隐私保护），结合智慧消防/公交案例、仿真体验及小组合作，提升学生技术应用与问题解决能力，为教师提供清晰教学流程与实践支撑。

第二单元第一节 物联网的智能感知 第2课时 定位技术与感知识别技术实践 素养目标 （一）信息意识 1、能识别生活中基于定位技术的物联网应用（如手机导航、公交到站预测），理解定位技术对 “物联追踪” 的重要性。 2、能综合运用传感、识别、定位技术分析复杂物联网应用（如智慧消防、智慧公交）的信息采集逻辑。 （二）计算思维 1、能分析不同定位技术（北斗、Wi-Fi）的 “定位原理” 差异，例如北斗通过卫星信号定位，Wi-Fi 通过接入点信号强度定位。 2、能针对 “火灾预警”“公交追踪” 等场景，设计 “感知识别技术组合方案”，梳理 “数据采集→信息处理” 的流程。 （三）数字化学习与创新 1、能利用仿真工具（如 “北斗定位模拟软件”）体验定位技术的工作过程，记录不同场景下的定位精度。 2、能小组合作完成 “智慧消防系统感知识别技术设计”，并绘制技术方案示意图。 （四）信息社会责任 1、了解定位技术可能的隐私风险（如恶意追踪个人位置），掌握 “关闭不必要定位权限” 的保护方法。 2、认识到我国自主北斗定位系统的重要性，增强 “科技自信”，理解技术自主对国家安全的意义。 学习重点 1、重点： （1）定位技术的类型与应用：北斗卫星定位、Wi-Fi 定位的原理、特点及典型场景（如导航、室内定位）。 （2）感知识别技术的综合应用：结合 “智慧消防”“智慧公交” 案例，梳理传感、识别、定位技术的协同逻辑。 2、难点： （1）Wi-Fi 定位的原理：理解 “通过多个无线接入点的信号强度差异，计算目标位置” 的逻辑，避免涉及复杂算法，侧重 “多节点协同” 的核心思想。 （2）技术组合设计：针对具体场景（如智慧消防），能自主选择 “传感器 + 识别技术 + 定位技术”，并说明选择理由，体现 “场景匹配技术” 的思维。 教学过程 一、导入 1.复习提问：“上节课我们学了传感技术和识别技术，谁能说说‘校园人脸识别门禁’用到了什么技术？它的工作流程是什么？” 2、引出新内容：“除了‘感知环境’‘识别物体’，物联网还需要‘知道物体在哪’，比如公交在哪、快递在哪，这就需要‘定位技术’。今天我们就学习定位技术，还要一起设计‘智慧消防’的感知识别方案。” 素养目标 （1）知道北斗、Wi-Fi 定位怎么用，能对比它们的差异； （2）能把传感、识别、定位技术‘组合’起来，设计解决实际问题的方案（比如火灾预警）。 二、自主学习 1、发放 “自主学习任务单”，引导学生阅读教材（定位技术、智慧消防系统探究），完成以下任务： 学习模块 关键问题 北斗卫星定位 1. 北斗定位的优势是什么？教材中提到它的应用场景有哪些？2. 它和我们常用的 GPS 定位有什么不同（从 “自主可控” 角度）？ Wi-Fi 定位 Wi-Fi 定位的原理是什么？它为什么更适合室内场景？ 智慧消防系统 教材提到智慧消防系统用到了哪些感知识别技术？（至少答出 2 种） 2、提供辅助资源：在班级群分享 “北斗卫星定位覆盖范围图”“Wi-Fi 定位节点示意图”，帮助学生理解。 三、高效点拨 1. 定位技术：物联网的 “导航仪” （1）北斗卫星定位： 原理简化：用 “卫星组网” 讲解 ——“天上多颗北斗卫星向地面发送信号，手机 / 设备接收至少 3 颗卫星的信号，通过计算信号传播时间，就能确定自己的位置”； 优势与应用：结合教材 “车辆北斗定位” 案例，强调 “我国自主可控、全球覆盖、定位精准”，应用场景包括 “车辆导航、船舶航海、灾害救援”，举例：渔船通过北斗定位避开危险海域，体现 “安全保障” 价值； （2）Wi-Fi 定位： 原理拆解：结合教材 “Wi-Fi 定位示意图”，用 “找参照物” 类比 ——“室内多个 Wi-Fi 接入点（路由器）的位置已知，设备接收不同接入点的信号强度，信号强的离得近、弱的离得远，通过对比就能算出设备位置”； 场景适配：对比北斗，说明 “Wi-Fi 定位适合室内（如商场、图书馆），北斗适合室外（如公路、海洋）”，举例：商场内用 Wi-Fi 定位引导顾客找店铺，体现 “室内导航” 作用； （3） 技术对比： 对比维度 北斗卫星定位 Wi-Fi 定位 定位范围 全球（室外为主） 局部（室内 / 密集区域） 依赖条件 北斗卫星信号 Wi-Fi 接入点 核心优势 自主可控、精度高、抗干扰 成本低、适合室内 典型应用 车辆导航、航海、救灾 商场导航、室内人员追踪 2. 感知识别技术综合应用：以 “智慧消防系统” 为例（教材探究活动） （1）场景需求：火灾发生时，需 “监测火灾→定位火源→识别火情→报警救援”； （2）技术组合与逻辑： 传感技术：教材提到 “无线烟感、无线温感”，监测烟雾浓度、温度变化，作为 “火灾信号触发源”； 定位技术：结合北斗或 Wi-Fi 定位，确定火灾发生的具体楼层、房间，为消防员提供 “精准位置信息”； 识别技术：教材 “智慧消防系统摄像头”，通过图像识别技术识别 “火焰形状、烟雾颜色”，判断火灾类型（如电气火灾、可燃气体火灾）； （3）流程梳理：“烟感 / 温感传感器报警→定位技术确定火源位置→图像识别判断火情→数据传输到消防指挥中心→调度消防员救援”，体现 “多技术协同，高效应急”。 四、当堂训练 1、“智慧公交” 技术方案设计：小组合作，针对 “实时公交到站提醒” 场景，设计感知识别技术方案，填写下表： 场景需求 选用的感知识别技术 技术功能 协同逻辑 1. 知道公交车位置 北斗定位 实时获取公交车经纬度 定位数据传输到公交平台，计算到站时间 2. 统计车内乘客数量 图像识别（摄像头） 识别车内人数，判断拥挤程度 乘客数据同步到 APP，提醒用户选择车辆 3. 公交车故障预警 压力传感器（轮胎） 监测轮胎压力，避免爆胎 异常数据触发报警，通知维修人员 2、成果展示：每组派代表讲解方案，教师点评 “技术匹配度”“逻辑完整性”，引导补充完善（如 “增加 RFID 识别公交车身份，避免数据混淆”）。 五、课堂小结 1、教师用 “知识树” 回顾第二单元第一节核心： （1）感知识别技术三大类：传感技术（感知物理量）、识别技术（识别物体身份）、定位技术（确定物体位置）； （2）核心逻辑：三类技术协同，为物联网提供 “全面的信息采集能力”，是后续 “控制反馈”“系统搭建” 的基础； （3）技术选择原则：“场景决定技术”，如室外定位用北斗、室内用 Wi-Fi，安全监测用传感器。 2、衔接单元项目：“下节课我们将开始学习‘传感器的原理与选择’，为搭建‘消防自动喷淋系统’做准备，大家要带着今天的知识，思考如何选传感器哦！” 六、课后作业 1、个人任务：使用手机 “北斗卫星定位” 功能（如 “北斗伴” APP），记录室外、室内的定位精度差异，撰写 50 字观察报告，分析差异原因。 2、小组任务：完善 “智慧消防系统” 技术方案，补充 “传感器型号建议”（如温度传感器选 DS18B20，适合高温环境），下节课分享。 七、板书设计 物联网的智能感知（第二课时） 核心内容 案例支撑 一、定位技术（导航仪） 1. 北斗定位：自主可控、全球覆盖2. Wi-Fi 定位：室内适用、成本低3. 技术对比（范围、依赖、优势） 车辆导航、商场室内导航 二、技术综合应用 1. 智慧消防：烟感 + 定位 + 图像识别2. 核心逻辑：多技术协同，采集全面信息 火灾监测→定位→识别→救援 三、技术选择原则 场景决定技术：室外选北斗、室内选 Wi-Fi、安全监测选传感器 智慧公交（北斗）、智慧图书馆（Wi-Fi） 总结 感知识别技术：物联网信息采集的 “三大支柱” —— 八、课后反思 学科网（北京）股份有限公司 $