第一单元第一节《物联网数据采集与传输》第1课时 教学设计 2025-2026学年川教版初中信息科技八年级下册

八级下册信息技术教学设计 进度 第1节《物联网数据采集与传输》第1课时 课型 新授 备课时间 授课时间 学习 目标 【核心素养】 （一）信息意识 1.结合智能驾驶、校园智能设备等学生熟悉的场景，认识物联网数据采集与传输的重要性，明确数据是物联网实现智能功能的核心，树立数据驱动智能的主动意识。 2.能敏锐发现生活中物联网数据采集的实例，主动关注物联网技术的应用，愿意探究数据采集与传输的原理，养成观察生活、主动探究的良好习惯。 （二）计算思维 1.能梳理物联网数据采集—传输的完整流程，区分环境感知、车身感知、网联感知的不同作用，培养分类梳理、逻辑分析的思维能力。 2.能分析智能驾驶场景中不同传感器的采集对象、数据类型，理解定位技术、通信技术在数据传输中的作用，能简单分析影响数据采集准确性的因素，提升逻辑推理和问题分析能力。 （三）数字化学习与创新 1.能借助查阅资料、小组讨论等方式，完成传统驾驶与智能驾驶数据获取的对比、智能驾驶数据采集的梳理，提升自主学习和合作探究能力。 2.能结合所学知识，创新思考物联网数据采集与传输在校园、家庭中的应用，尝试设计简单的校园智能数据采集场景，培养创新思维和数字化表达能力。 （四）信息社会责任 1.了解我国北斗卫星导航系统的优势，增强民族自豪感，树立科技自信，认识到物联网技术对社会发展的推动作用。 2.理解物联网数据采集与传输的安全意义，树立数据安全意识，自觉规范自身行为，不随意泄露、篡改物联网数据，培养社会责任感和安全素养。 【教学目标】 知识与技能： 了解物联网数据采集的三种感知方式（环境感知、车身感知、网联感知），掌握传感器、定位技术、V2X通信技术的基本作用；能区分不同传感器采集的数据类型，梳理数据采集与传输的流程，能完成简单的资料查阅和表格填写。 过程与方法： 以智能驾驶数据奇妙旅程为线索，通过情景导入、小组探究、资料查阅、对比分析等形式，引导学生主动参与探究活动，培养自主学习、合作交流、逻辑分析的能力，体验物联网技术的奥秘。 情感、态度与价值观： 拓展学生知识面，提高学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。培养学生的计算机思维和自主探究、小组合作能力。培养孩子们的动手操作能力。激发学生对物联网技术的探究兴趣，感受科技的魅力；增强民族自豪感和科技自信，树立数据安全意识和社会责任感，愿意主动学习物联网相关知识，做科技时代的懂法、用法小达人。 重点 1.掌握物联网数据采集的三种感知方式（环境感知、车身感知、网联感知），明确每种感知方式的作用、采集设备和数据类型。 2.理解物联网数据传输的核心技术（定位技术、V2X通信技术），梳理采集—传输的基本流程，能结合智能驾驶场景举例说明。 难点 1.区分不同感知方式的差异，能准确分析智能驾驶场景中各类传感器的采集对象和数据类型，理解定位技术对数据采集准确性的保障作用。 2.结合所学知识，分析影响定位数据采集的因素，能简单思考物联网数据采集与传输在生活中的创新应用，将理论知识与实际生活结合。 教学过程 教学环节 教师活动 二次备课 教学设计 教学设计 教学设计 教学设计 教学设计 一、开学第一课 1、宣布新学期开始 亲爱的同学们，欢迎回到信息技术教室！新学期开始了，寒假期间有没有发现啥跟信息技术相关的东西？ 2、说一说 谁来分享一下暑假里的信息技术小故事？ 2、 新课导入 （1） 、微机室纪律要求 1、巩固旧知 微机室常规纪律要求还记得多少？ 2、微机室常规纪律要求 （1）排队进入电脑室，按照老师安排的位置就坐，不随意下座位；未经老师同意，不得随意更换座位。 （2）不带与信息课堂无关物品进入电脑室，包括水、玩具、食品、作业等。为什么？ （3）爱惜学校电脑、鼠标、键盘等公共财物（损坏赔偿）；不随意扭转显示屏（容易死机）。 （4）课后物品应归位；打开的程序应关闭；及时离开电脑室。 （二）、单元导入 1、情景展示 今天，我们的城市、校园、家……都在逐步变成一个神奇的物联网世界。不论是工作、学习还是生活，都时时处处受到高速发展的物联网的影响：通过“刷脸”,道闸会自动打开；走进教室，电灯会自动亮起，风扇会自动调节风速；课桌上的智能笔会告诉你今天的作业有哪些；地上的无人车在大街上奔驰；天上的无人机将货物送达指定位置。 其实呀，这些神奇的操作，背后都藏着一个秘密武器——物联网数据！就像咱们人要靠眼睛看、耳朵听、鼻子闻来获取信息一样，物联网设备也有自己的眼睛耳朵，能采集各种数据，还能把数据传出去，实现智能操作。 2、揭示课题 今天，咱们就一起走进川教版八年级下册信息科技课堂，解锁《物联网数据采集与传输》的奥秘，跟着智能驾驶的脚步，来一场奇妙的数据旅行，看看这些数据到底是怎么被采集、怎么跑起来的。 三、新课讲授（20分钟） 同学们，既然要开启数据的奇妙旅程，那咱们首先得搞清楚——智能驾驶这样的物联网设备，是怎么捕捉到数据的？ 就像咱们要旅行，得先找到出发点，数据的出发点就是采集环节，接下来，咱们就一起探究第一个核心问题：物联网数据怎么采集？ （一）、探究一：物联网数据采集——智能驾驶的感知三件套（8分钟） 同学们，咱们先思考一个问题：如果让你当一辆智能汽车的司机，你需要知道什么信息才能安全开车？ 大家说得太对啦！要知道红绿灯是红是绿、旁边有没有其他车、有没有障碍物，还要知道自己开在哪里、开多快——这些信息，就是智能驾驶需要采集的数据！而智能驾驶获取这些数据，靠的不是司机的眼睛和耳朵，而是它的感知三件套——环境感知、车身感知、网联感知，这三个小伙伴分工明确，缺一不可！ 首先来看第一个小伙伴——环境感知，它就相当于智能驾驶的眼睛和耳朵，负责采集周围环境的信息。比如，智能汽车上的摄像头，就是眼睛，能采集红绿灯、交通标志、障碍物的图像和视频流；声音传感器就是耳朵，能采集周围的声音，比如喇叭声、刹车声，帮汽车判断危险。大家想想，校园里的智能监控，是不是也有这样的眼睛？ 接下来是车身感知，它相当于智能驾驶的导航仪+体温计，负责采集汽车自身的信息，核心是定位！咱们教材里提到，物联网的定位技术有很多，比如卫星定位、基站定位，而智能驾驶用的是组合定位——北斗卫星导航系统+惯性导航+高精度地图，就像给汽车装了一个超级导航，能精准知道自己的位置、速度、行驶方向，误差特别小！ 这里必须给大家科普一个小知识点：咱们国家自主研发的北斗卫星导航系统，可比国外的导航系统更厉害，覆盖范围广、定位更精准，这可是咱们中国科技的骄傲，身为中国人，咱们必须为它点赞！（引导学生鼓掌，激发民族自豪感） 最后一个小伙伴——网联感知，它相当于智能驾驶的对讲机，负责和其他车辆、路边的基础设施、行人进行沟通。比如，一辆智能汽车能通过V2X通信技术，知道前面的车要刹车，提前做好准备；能知道路边的红绿灯即将变绿，合理调整车速，这样一来，交通就更安全、更高效啦！ （小组任务，明确要求）现在，请大家以小组为单位，结合教材中的探究活动一，查阅资料，对比传统驾驶与智能驾驶获取数据的异同，填写表格，给2分钟时间，小组合作完成，教师巡视指导，提醒大家：表格填写要简洁明了，重点区分获取设备和获取数据哦！ （展示点评，巩固知识）时间到！哪个小组愿意展示一下你们的表格？（邀请2个小组展示，点评优点和不足）哇，这个小组填写得特别完整，还补充了自己查到的小知识；那个小组区分得很清晰，一眼就能看出传统驾驶和智能驾驶的区别，太厉害啦！请大家对照自己的表格，快速修改完善，1分钟时间！ 大家已经掌握了物联网数据采集的感知三件套，知道了数据是怎么被捕捉到的。那问题来了，这些采集到的数据，是怎么从汽车上跑到其他设备上，实现互相沟通的呢？接下来，咱们就探究第二个核心问题：物联网数据怎么传输？ （二）、探究二：物联网数据传输——数据的高速通道（7分钟） 同学们，大家有没有想过，智能汽车采集到的红绿灯数据、位置数据，是怎么快速传给其他车辆的？就像咱们发消息，需要网络才能传出去，物联网数据传输，也需要高速通道——通信技术和定位技术，这两个通道，缺一不可！ 首先，定位技术是数据传输的基础，只有精准定位，数据才能知道要传到哪里。咱们刚才提到的北斗卫星导航系统，不仅能帮汽车定位，还能把定位数据快速传输出去，让其他设备知道这辆车的具体位置。比如，外卖无人机，就是通过卫星定位，把自己的位置数据传给后台，确保能精准把外卖送到指定地点。 然后是通信技术，这是数据传输的核心通道，分为有线通信和无线通信，而智能驾驶用的是无线通信中的V2X技术，也就是车与万物通信。它就像一个超级对讲机，能实现车与车、车与基础设施、车与人、车与网络的通信，比如，一辆车遇到障碍物，能快速把这个数据传给周围的车，让其他车提前避让，避免交通事故。 现在，请大家以小组为单位，结合教材中的探究活动二，查阅资料，梳理智能驾驶中常见的数据采集设备、采集内容和数据类型，填写表格，给2分钟时间，大家快速完成，教师巡视指导，帮助有困难的学生。 时间到！哪个小组先来分享你们的表格？（邀请1-2个小组分享）非常好！这个小组梳理得很全面，还补充了胎压传感器采集的胎压数据，数值类型；那个小组区分了图像、声音、数值等不同数据类型，特别清晰！大家要记住，不同的采集设备，采集的数据类型不一样，传输的方式也会有所不同哦！ 同学们，我们已经知道了数据的采集和传输方法，那还有一个重要的问题：为什么有的时候，智能驾驶的定位会出现偏差？影响数据采集准确性的因素有哪些呢？接下来，咱们就一起思考这个问题，完成思考活动！ （三）、思考活动：影响定位数据采集的因素（5分钟） 同学们，大家想一想，咱们平时用手机导航，有时候会出现跑偏的情况，这是什么原因呢？其实，智能驾驶的定位数据采集，也会受到一些因素的影响。请大家结合生活经验，小组讨论一下，影响定位数据采集的因素有哪些？给1.5分钟时间，小组合作讨论。 时间到！哪个小组先来分享你们的想法？（邀请2-3个小组分享，点评总结）大家想得很全面！比如，天气因素（下雨、大雾会遮挡卫星信号）、环境因素（高楼、树木会遮挡信号）、设备因素（传感器故障、定位设备精度不够），这些都会影响定位数据的准确性。 所以，智能驾驶要实现精准定位，不仅需要先进的定位技术，还要考虑这些影响因素，通过多种定位方式结合，才能保证数据采集的准确性，确保行驶安全。这也告诉我们，物联网数据采集，既要精准，也要全面，不能忽略任何一个细节哦！ 四、拓展延伸（5分钟） 同学们，今天我们解锁了物联网数据采集与传输的奥秘，知道了智能驾驶的数据是怎么采集、怎么传输的，相信大家都已经成为了数据探秘小达人！接下来，咱们开启拓展挑战，看看大家能不能把今天学到的知识，用到生活中去，有没有信心？ 1.挑战一：校园智能场景设计。请大家以小组为单位，结合今天学到的物联网数据采集与传输知识，设计一个校园智能场景，比如智能校园门禁智能教室灯光，说明这个场景中，数据是怎么采集、怎么传输的，用到了哪些感知方式和通信技术，给2分钟时间，小组讨论。 （引导分享，点评鼓励）时间到！哪个小组先来分享你们的设计？（邀请2个小组分享）太有创意啦！这个小组设计的智能校园门禁，用摄像头采集人脸数据，通过无线通信传输到后台，实现刷脸开门，用到了环境感知和无线通信技术；那个小组设计的智能教室灯光，用光线传感器采集光线数据，通过有线通信传输到控制器，实现灯光自动开关，特别贴合校园实际！ 2.挑战二：数据安全小讨论。请大家思考：物联网数据采集与传输过程中，会存在哪些安全问题？比如，车辆的位置数据被泄露，会有什么危害？我们应该怎么保护物联网数据安全？（邀请学生自由发言，点评总结） （强调安全意识）大家说得都很有道理！物联网数据安全非常重要，比如，车辆位置数据泄露，可能会被不法分子利用，威胁人身安全；校园人脸数据泄露，会侵犯个人隐私。所以，我们要树立数据安全意识，不随意泄露物联网数据，不篡改采集到的数据，做一个懂安全、守规矩的信息小公民！ 五、课堂小结（3分钟） 同学们，拓展挑战圆满结束啦，很多小组都展现出了超强的创新能力和思考能力，老师为你们感到骄傲！现在，我们一起来回顾一下，今天我们都学到了什么，完成了哪些探秘任务，好不好？ 首先，我们开启了数据的奇妙旅程，认识了物联网数据采集的感知三件套——环境感知、车身感知、网联感知，知道了环境感知是眼睛耳朵，车身感知是导航仪，网联感知是对讲机，还了解了不同感知方式的作用和采集设备；然后，我们探究了数据传输的高速通道——定位技术和通信技术，知道了北斗卫星导航系统的优势，掌握了V2X通信技术的作用；最后，我们还分析了影响定位数据采集的因素，完成了校园智能场景设计和数据安全讨论，把学到的知识用到了生活中。 同学们，今天大家都表现得非常出色，积极发言、认真思考、团结协作，不仅解锁了物联网数据采集与传输的奥秘，还感受到了中国科技的强大，树立了数据安全意识。希望大家以后在生活中，多观察、多思考，发现更多物联网技术的应用，主动学习科技知识，增强民族自豪感，努力成为科技时代的接班人，用科技改变生活、服务社会！ 六、作业布置（1分钟） 1.基础作业：完成教材中探究活动一、探究活动二的表格，背诵物联网数据采集的三种感知方式和数据传输的核心技术，明天课堂抽查。 2.实践作业：回家后，观察家里或小区中的物联网设备（比如智能音箱、智能门锁、监控摄像头），记录下设备的名称、数据采集方式、传输方式，填写在笔记本上，下节课分享自己的发现。 3.拓展作业：结合今天学到的知识，写一篇短文《我的物联网数据探秘之旅》，字数300字左右，说说自己对物联网数据采集与传输的理解，以及对北斗卫星导航系统的认识；同时，设计一个简单的智能设备数据采集方案，说明用到的采集设备和传输技术。 七、板书设计 物联网数据采集与传输 一、数据采集：感知三件套 1.环境感知→眼睛/耳朵（摄像头、声音传感器） 2.车身感知→导航仪（北斗导航+惯性导航） 3.网联感知→对讲机（V2X通信） 二、数据传输：高速通道 1.定位技术：北斗导航（中国骄傲！） 2.通信技术：有线+无线（V2X为主） 三、关键提醒 影响因素：天气、环境、设备 安全意识：保护数据，从我做起 教 学 反 思 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $