第 25 课 学习探究新工具 教学设计 2025-2026学年人教版 初中信息科技八年级全一册

第 25 课 学习探究新工具 教学设计 一、教材分析 本课是第五单元 物联网应用探索的最后一课，承接前面文物保护、健康生活、医疗、农业等领域应用，将物联网落点到学生最贴近的学习与科学探究中。 教材核心内容： 1.物联网可以成为学科学习与科学探究的重要工具； 2.以探究热水降温规律为典型案例，体验物联网如何辅助科学实验； 3.理解物联网能自动采集、长期记录、精准分析实验数据，让探究更高效、准确。 二、学情分析 1.已有知识：学生已学习传感器、数据采集、数据传输、物联系统流程。 2.生活经验：做过物理 / 科学实验（如热水降温、测温度），知道要手动记录、频繁读数、容易出错。 3.认知难点：难以理解 “物联网如何代替人做实验”，对自动采集、持续监测缺乏直观体验。 4.教学限制：无实验硬件、无编程，全部采用案例分析、情境模拟、对比讨论、图示演示完成教学。 三、信息科技核心素养 1.信息意识：认识物联网可作为学习探究工具，提高实验准确性与效率。 2.计算思维：理解 “数据采集→传输→存储→分析” 的探究流程。 3.数字化学习与创新：学会用物联网思路改进传统学科实验。 4.信息社会责任：认识技术对学习、科学研究的推动作用。 四、教学重难点 1.重点 物联网在学习与探究中的作用； 理解物联网辅助科学实验的基本过程。 2.难点 能对照传统实验，说出物联网探究的优势，并迁移到其他学科实验设计。 五、教学过程 （一）导入新课：回忆一次 “麻烦的实验”（5 分钟） 教师活动 提问： 1.同学们在科学 / 物理课上做过热水降温实验吗？ 2.当时是怎么做的？需要注意什么？ 引导学生回忆： 1.每隔几分钟读一次温度计？ 2.手动记录时间和温度，不能离开、不能走神、容易读错，数据多，整理麻烦 教师小结： 传统实验费时、费力、易出错。有没有更简单、准确的方法？ 今天我们学习：物联网可以成为学习探究的新工具。 板书课题：第 25 课 学习探究新工具。 学生活动： 1.回忆实验过程：看表、读数、手写记录、持续观察。 2.说出传统实验的麻烦：频繁读数、容易记错、手忙脚乱。 进入新课学习。 设计意图 从学生真实经历切入，引发共鸣，自然引出 “用技术改进实验”。 （二）新知一：物联网如何成为学习探究工具（7 分钟） 教师活动 讲解： 物联网不仅能用于家居、农业、医疗，还能成为我们学习的工具、探究的帮手。 介绍三类典型应用： 1.数据自动采集：不用人盯着，传感器自动读数 2.长时间记录：几小时、几天持续记录 3.数据自动分析：自动画图、自动找规律 概括一句话：物联网 = 不知疲倦的小研究员。 学生活动： 1.理解物联网可以 “自动做实验”。 2.初步认识三大优势：自动采集、长期记录、数据分析。 设计意图 建立整体认知，让学生明白本课要学的核心方向。 （三）新知二：案例探究 —— 探究热水降温规律（18 分钟） 活动 1：对比传统实验 vs 物联网实验（6 分钟） 教师活动 PPT 展示传统热水降温实验步骤： 1.倒热水 2.看钟表、读温度计 3.手写记录 4.重复几十次 5.手绘图表 6.人工找规律 再展示物联网探究流程： 1.放温度传感器 2.传感器自动读数 3.自动上传数据 4.平台自动记录 5.自动生成图表 6.直观看出规律 提问： 两种方式，你更喜欢哪种？为什么？ 学生活动： 对比观察，发现物联网实验更轻松、更准确、更省事。 发言：更喜欢物联网方式，因为不用一直守着、数据准、图表自动生成。 设计意图 强烈对比，突出物联网探究的优势。 活动 2：物联网探究热水降温的四个环节（8 分钟） 教师活动 按物联系统四环节，逐一对照热水实验讲解： 1.采集数据 用温度传感器放在热水中 2.自动、定时读取温度（如每 10 秒一次） 传输与存储数据，通过网络把温度传到平台，自动保存、不会丢失、不会写错 3.分析处理数据，计算降温速度 4.对比不同杯子的降温差异：反馈与控制——生成折线图 直观看出：先快后慢，逐渐接近室温 教师边讲边板书流程图： 采集 → 传输 → 分析 → 呈现规律 学生活动： 理解四个环节如何对应实验。 明白：热水降温规律不是猜出来的，是数据呈现出来的。 设计意图 把物联系统知识真正用到学科探究中，强化迁移理解。 活动 3：物联网探究实验的优势总结（4 分钟） 教师活动 引导学生总结，教师板书： 1.数据更准确：传感器读数，无人为误差 2.省时省力：自动记录，不用盯守 3.可长期监测：几小时、几天都可以 4.图表自动生成：规律一目了然 5.可重复、可对比：多次实验、不同条件对比更方便 学生活动 共同总结、理解物联网探究的五大优势。 设计意图 形成清晰结论，便于记忆与表达。 （四）新知三：物联网还能辅助哪些学习探究（8 分钟） 教师活动 展示更多学习探究案例： 1.植物生长实验：监测土壤湿度、光照、温度 2.空气质量探究：监测 PM2.5、二氧化碳 3.噪声监测探究：教室 / 操场噪声变化 4.光照强度探究：不同时间、不同位置亮度 5.水位 / 水温监测：生态瓶、水池变化 提问： 1.你想用物联网探究什么问题？ 2.你觉得它能帮你做什么？ 学生活动 观看案例，拓展思路。 自由发言：想监测植物生长、教室温度、噪音等。 设计意图 拓宽应用视野，让学生感受到技术就在学习中。 （五）巩固练习：我来设计一个探究实验（5 分钟） 教师活动 任务：请选择一个探究主题，口头说出： 1.你要探究什么问题？ 2.需要采集什么数据？ 3.用什么传感器？ 4.你希望得出什么规律？ （示例：探究 “不同杯子保温效果”） 学生活动 小组内互相说一说，代表发言。 设计意图 即时运用、检验学习效果，强化计算思维。 （六）课堂小结（2 分钟） 教师带领回顾： 物联网是学习探究的新工具。 探究流程四步： 采集 → 传输 → 分析 → 呈现规律 最大优势：自动、准确、高效、直观。 （七）布置作业（1 分钟） 用自己的话说一说：物联网怎样帮助我们做热水降温实验？ 设计一个简单的探究小方案（写 3 句话）： 我想探究：________ 需要采集：________ 物联网能帮我：________ 学科网（北京）股份有限公司 $