第二单元第1节《物联网创新应用初体验》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 课题 第1节《物联网创新应用初体验》 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.结合智能气象站的创新发展历程，感知物联网技术在气象监测中的实际价值，建立技术发展→需求满足→创新应用的逻辑认知，主动关注身边的物联网创新应用，理解其对绿色低碳生活、社会高质量发展的重要意义。 2.能从智能气象站的不同发展阶段，挖掘物联网技术的应用痕迹，辨析技术创新与生活需求的内在关联，养成关注技术创新、思考应用价值的思维习惯，体会物联网如何为生活带来便利、守护绿水青山。 （二）计算思维 1.能拆解气象站从早期到智能阶段的发展脉络，梳理各阶段信息技术的应用差异，区分人工观测→自动采集→智能管控的核心逻辑，培养分步梳理、对比分析、逻辑推理的能力。 2.能结合探究活动，完成气温数据的观察记录、气象站发展阶段的对比分析，梳理智能气象站背后的物联网工作逻辑，提升数据整理、对比分析和逻辑梳理能力。 （三）数字化学习与创新 1.能借助教材、观察工具、小组协作，完成探究活动一、二、三的核心任务，掌握气象数据观察、阶段对比、新技术查找的基础方法，理解智能气象站的工作原理，提升自主学习、合作探究和动手实践能力。 2.能利用人工智能大模型查找智能气象站的新技术，筛选有价值的信息并分享，结合气象站的创新发展，思考物联网在其他领域的创新应用，培养数字化信息获取、筛选和创新思维能力。 （四）信息社会责任 1.通过体验早期气象站的人工观测过程，认识到科技进步对提高工作效率、保障生活便利的重要性，养成认真、细致的观察和记录习惯，增强对技术创新的敬畏之心。 2.理解绿色低碳生活与智能物联网应用的关联，认识到智能气象站对守护自然、助力社会高质量发展的作用，树立科技护绿、责任担当的理念，自觉关注物联网技术的健康发展，培养良好的信息素养和社会责任感。 【教学目标】 知识与技能： 了解气象站的三个发展阶段（早期、自动、智能），掌握各阶段的核心特征和信息技术应用；认识物联网的创新驱动因素（需求与技术）；能完成探究活动一、二、三，准确记录气温数据、对比各阶段气象站差异、查找智能气象站的新技术；了解智能气象站的工作原理和创新应用价值。 过程与方法： 以欢欢的疑问为线索，采用情境激趣—探究体验—对比分析—拓展创新的教学模式，引导学生通过观察、记录、对比、探究，体验物联网创新应用的全过程，提升观察能力、对比分析能力和数字化学习能力。 情感、态度与价值观： 激发学生对物联网创新应用、智能气象站的探究兴趣，感受技术创新带来的便利；培养认真细致的观察习惯、合作探究意识和创新思维，树立绿色低碳理念和科技自信，愿意主动关注和探索物联网的创新应用。树立绿色低碳理念，认识到智能气象站对助力绿色低碳生活、社会高质量发展的重要意义，增强责任意识，愿意主动关注物联网创新应用，为守护绿水青山贡献自己的力量。 重点 1.掌握气象站的三个发展阶段（早期、自动、智能）的核心特征，能准确对比各阶段的信息技术应用、信息获取方式和智能化程度。 2.理解物联网的创新驱动因素（需求与技术），能结合智能气象站的案例，说明技术进步与需求增长如何推动创新。 3.能完成三个探究活动，掌握气温数据观察记录、阶段对比分析、新技术查找的基础方法，了解智能气象站的创新应用价值。 难点 1.能结合气象站的发展历程，梳理物联网技术在智能气象站中的具体应用，理解智能气象站自主管理、精准预警的工作原理。 2.能准确分析物联网的创新驱动因素，结合案例说明需求与技术如何共同推动气象站的创新发展。 3.能利用人工智能大模型高效查找、筛选智能气象站的新技术，并清晰表达自己感兴趣的技术及依据，培养数字化信息筛选和表达能力。 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、新课导入 1、情景展示 同学们，不知道大家平时有没有留意过，在天桥下、田野里、公园路边，经常会看到一些神奇的小装置——它们有的带着天线，有的装着显示屏，有的看起来像个小箱子，默默矗立在那里，一动不动。大家有没有好奇过，这些装置到底是干什么的？它们为什么会出现在不同的地方，外观还不一样？ 其实，咱们教材里的欢欢，也发现了这些神奇的装置，还特意去网上查了资料，原来这些装置有个统一的名字——智能气象站。欢欢心里装满了疑问，比如为什么不同地方的智能气象站，位置和外观都不一样？它们到底能做什么？于是她就去请教了博士爷爷。 博士爷爷告诉欢欢，这些智能气象站可不简单，它们融合了物联网、人工智能、5G通信等好多前沿科技，能24小时不间断地监控天气，还能及时发布气象信息，为我们的工作、学习和生活保驾护航，更是守护绿水青山的小卫士。 2、揭示课题 今天，我们就一起来学习川教版八年级下册第二单元第1节《物联网创新应用初体验》，跟着欢欢和博士爷爷的脚步，探秘智能气象站的奥秘，了解气象站的创新发展历程，解锁物联网创新应用的核心知识，开启我们的创意生活之门。话不多说，我们正式开启今天的探究之旅。 二、新课讲授（20分钟） 要搞懂智能气象站的创新奥秘，我们得先从它的成长史说起。就像我们每个人都会从小孩长成大人，气象站也经历了三次大的升级换代，从最初的笨手笨脚，变成了现在的智能高效。接下来，我们就一步步梳理它的发展历程，完成三个探究任务，揭开它的神秘面纱。 首先，我们来看第一个阶段——早期气象站，先来完成探究活动一，体验一下早期气象员的工作。 模块一：早期气象站——人工手动模式（5分钟） 早期的气象站，没有现在这么多先进的设备，简单来说，就是全靠人工干，设备简陋到不行。那时候的气象员，每天的工作就是拿着各种仪器，比如水银气温计，一遍遍地观察、记录气象数据，效率特别低，而且记录的周期也很长，有时候还会因为人为疏忽，出现数据错误。 这里有个知识小卡片，大家一定要记住：气象要素是构成天气和气候的基本物理量，比如气温、气压、湿度、风向、风速这些，都是气象要素，它们是气象预报和气候研究的基础，就像我们身体的体检数据一样重要。 现在，我们就来体验一下早期气象员的工作，完成探究活动一：体验早期气象站气温数据获取。请大家拿出桌上的水银气温计（或模拟气温计），观察一段时间内的气温读数，把不同时间的温度记录在教材的表格中。给大家1分钟时间，认真观察、准确记录，千万不要马虎，不然就会像早期气象员一样，出现数据错误哦。 记录完成后，大家思考两个问题：第一，观察你记录的温度数据变化，能得出什么结论？第二，早期气象员要采集一天的气温变化，怎么才能获取最高温度和最低温度的数据？大家可以小组内简单交流一下，等会儿请同学分享自己的分析。 好，时间到。其实，早期气象员要获取一天的最高和最低温度，需要每隔一段时间就记录一次，然后从所有记录的数据中，找出最大和最小的数值，是不是特别麻烦？这就是早期气象站的弊端——效率低、依赖人工、容易出错。随着技术的发展，气象站迎来了第一次升级，进入了自动气象站时代。 模块二：自动气象站——自动化+网络化模式（5分钟） 随着电子技术和计算机技术的快速发展，气象站终于解放双手，进入了自动化的新时代。自动气象站最大的特点，就是不用人工天天盯着观测、记录，它能借助各种电子设备，全自动地收集气温、气压、湿度等各类气象数据，再也不用怕人为疏忽出错了。 更重要的是，互联网的诞生，给自动气象站加上了翅膀。它收集到的气象数据，能通过互联网快速传递，实现气象信息的网络化共享。比如，我们每天在手机上看到的天气预报，很多数据就是来自自动气象站，通过互联网传递到各个平台，让我们能及时了解天气情况。 大家看教材里的图，就能看到自动化网络化气象站的样子，它有各种传感器，能自动采集数据，然后通过网络把数据传输出去，比早期气象站高效多了。但这还不是最厉害的，随着物联网、人工智能等新技术的融合，气象站迎来了第二次升级，变成了更智能的存在——智能气象站。 模块三：智能气象站——智能管控+精准服务模式（5分钟） 现在的智能气象站，简直就是全能小能手，它融合了物联网、人工智能、5G通信、光伏能源等前沿科技，解决了早期和自动气象站的所有弊端。它最大的优势就是：便于部署，不管是天桥下、田野里，还是偏远的山区，都能轻松安装；能自主管理，不用人工值守，24小时不间断工作；还能高效获取和发布信息，提供精准的气象预测和预警服务，比如提前预警暴雨、台风，守护我们的出行安全。 比如，田野里的智能气象站，能实时监测土壤湿度、气温、降水量，给农民伯伯提供精准的气象信息，指导他们合理浇水、施肥，助力绿色农业发展；公园和道路边的智能气象站，能监测空气质量、风速，给我们的出行提供参考，守护我们的健康。 了解了气象站的三个发展阶段，接下来我们完成探究活动二：对比三个阶段气象站的创新发展，思考各个阶段用到的信息技术，填写教材中的表格。表格需要填写三个阶段的主要信息技术、信息获取方式和智能化程度，大家结合我们刚才讲的内容，小组分工协作，快速完成表格，给大家2分钟时间，完成后举手示意。 好，大部分小组都完成了。大家可以对照一下：早期气象站的主要信息技术是传统观测仪器，信息获取方式是人工观察、记录，智能化程度为无；自动气象站的主要信息技术是电子技术、计算机技术、互联网技术，信息获取方式是自动采集、网络化传递，智能化程度较低；智能气象站的主要信息技术是物联网、人工智能、5G通信等，信息获取方式是智能采集、自主传递，智能化程度高。 模块四：物联网的创新驱动因素（5分钟） 看完气象站的成长史，大家肯定会有疑问：为什么气象站会不断创新升级？是什么推动着它从人工变成自动，再变成智能？其实，欢欢也问了博士爷爷这个问题，博士爷爷给出了答案：创新是由需求和技术共同驱动的。 简单来说，一方面，随着社会的发展，人们对气象服务的需求越来越高——早期人工观测效率低，满足不了人们及时获取气象信息的需求，于是就有了自动气象站；自动气象站虽然高效，但不够智能，满足不了人们对精准预警、自主管理的需求，于是就有了智能气象站。另一方面，技术的进步为创新提供了可能，物联网、人工智能、5G等新技术的出现，让智能气象站的实现成为了现实。 接下来，我们完成探究活动三：利用人工智能大模型查找智能气象站用到的新技术，筛选你认为最有价值或比较感兴趣的内容并保存下来。大家需要思考两个问题：第一，智能气象站用到了哪些新技术？依据是什么？第二，和小组同学讨论，分享你比较感兴趣的技术。给大家3分钟时间，小组分工，一人操作，其他人一起筛选信息，完成探究任务。 时间到，相信大家都找到了不少智能气象站用到的新技术，比如物联网技术，用来实现数据的采集和传递；人工智能技术，用来实现精准预测和预警；5G通信技术，用来实现数据的快速传递；光伏能源技术，用来给气象站供电，实现绿色低碳。这些新技术的融合，才让智能气象站变得如此智能、高效。 三、拓展延伸（5分钟） 恭喜大家，顺利完成了今天的三个探究活动，也了解了气象站的创新发展历程和物联网的创新驱动因素，收获满满。接下来，我们开启拓展挑战，把今天学到的知识灵活运用，看看谁的创新思维和应用能力最强。 1.拓展挑战一：创新应用小达人。结合今天学到的智能气象站知识，思考：除了气象监测，物联网技术还能应用在哪些与绿色低碳、守护自然相关的场景？比如智慧农业、智慧环保、智慧水利，选择一个场景，简单说说物联网技术在其中的应用，下节课分享你的思路。 2.拓展挑战二：技术探究小能手。结合探究活动三找到的智能气象站新技术，深入思考：这项技术除了应用在智能气象站，还能应用在哪些生活场景？比如5G技术，除了传递气象数据，还能应用在智能驾驶、远程医疗，试着梳理一项技术的多种应用，记录下来。 3.拓展挑战三：创意设计小画家。发挥你的想象力，设计一个未来智能气象站，结合绿色低碳理念，给它增加一些新的功能，比如能自动清理周边垃圾、能给过往行人提供天气查询服务，画出你的设计草图，标注出用到的新技术和功能，下节课展示你的创意。 课后，大家可以继续完善拓展挑战，查阅相关资料，深化对知识的理解和应用，同时留意身边的物联网创新应用，看看它们用到了今天我们学到的哪些知识，尝试分析它们的工作逻辑。 四、课堂小结（3分钟） 今天的课程即将结束，我们一起来回顾一下今天的核心内容，梳理一下我们的收获。首先，我们以欢欢的疑问为切入点，明确了本节课的核心内容——物联网创新应用初体验，重点探究了智能气象站的创新发展历程。 然后，我们学习了气象站的三个发展阶段：早期气象站全靠人工，效率低、依赖人力；自动气象站自动化+网络化，解放双手、高效传递；智能气象站智能管控+精准服务，融合多种新技术，自主管理、精准预警。我们还完成了三个探究活动，体验了早期气象员的工作，对比了三个阶段的差异，找到了智能气象站用到的新技术。 最后，我们了解了物联网的创新驱动因素——需求和技术共同推动创新，知道了正是人们对气象服务的需求不断提高，加上物联网、人工智能等技术的进步，才让气象站不断升级，也让物联网创新应用走进我们的生活，守护绿水青山、助力绿色低碳发展。 希望大家课后能及时复习今天学到的知识点，巩固探究活动的方法，主动完成拓展挑战，培养自己的数字化素养和创新思维，养成认真细致的学习态度，未来能运用所学知识，探索更多物联网创新应用，为科技发展、绿色环保贡献自己的力量。 五、作业布置（1分钟） 1.基础作业：完善探究活动一、二、三的内容，确保表格填写准确、完整。 2.实践作业：利用人工智能大模型，进一步查找智能气象站的新技术，整理成100字左右的笔记，标注出你最感兴趣的 六、板书设计 物联网创新应用初体验 一、核心主线：探秘智能气象站，解锁物联网创新 二、气象站三阶段升级 1.早期气象站：人工观测→效率低、靠人力 2.自动气象站：自动采集+网络化→解放双手 3.智能气象站：物联网+AI+5G→智能高效、精准预警 三、探究活动：观察记录→对比分析→查找新技术 四、创新驱动：需求+技术（缺一不可） 五、核心价值：守护绿水青山，助力绿色低碳 六、小提醒 观察记录要细心，对比分析要用心；创新应用多思考，科技护绿靠我们 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 $