2.6 探索物联网（第二课时）（教案）2025-2026学年高教版中职信息技术基础模块（上册）

2.6 探索物联网（第二课时）（教案） 课 题 2.6 探索物联网（第二课时） 课型 新授课 主备人 集体备课时间 课时安排 教授人 授课班级 授课时间 教学目标 1. 知识与技能 · 会规划智能家居系统，能正确选用感知层、网络层和应用层设备分别解决家庭不同场景的问题 · 会通过物联网平台或虚拟仿真工具体验物联网设备的基本配置，了解设备接入和数据流转的基本过程 · 能在物联网体验中感受AI与物联网融合带来的主动智能化应用 2. 过程与方法 · 通过“智能家居规划师”情境任务驱动，在真实场景中运用三层结构和感传知用知识完成系统规划 · 通过虚拟仿真平台动手实操，体验从“听讲”到“会做”的能力跃迁 · 通过小组合作和方案展示，培养系统规划和表达交流的能力 3. 情感态度与价值观 · 感受物联网技术对生活品质的提升，激发对新一代信息技术的探索兴趣 · 了解中国物联网产业发展的宏伟蓝图，增强民族自豪感和职业认同感 · 树立技术向善的理念，在智能家居设计中关注隐私保护和节能降耗 教学重点 · 智能家居场景规划中感知层、网络层及应用层各关键设备的正确选用 · 物联网平台或虚拟仿真工具的基本使用体验 教学难点 · 在规划中将课堂所学“感传知用”闭环思维灵活迁移到实际场景设计 · 理解物理设备与云平台之间的数据联动逻辑——“物理世界发生了什么”与“云端如何响应并反馈”之间的关系 学习策略 情境教学法、任务驱动法、体验式教学法、小组合作探究法、演示法 设计理念与创新点 1. 以“智能家居规划师”为核心情境任务贯穿全课——让学生为学校新落成的“智慧校园体验馆”设计智能家居体验间方案，在真实需求中运用所学 2. 采用“画—做—讲—展”四步递进教学链：画场景（规划结构与联动规则）→建连接（平台搭建，虚拟仿真实操）→讲体验（展示方案与汇报构思）→展视野（AIoT等前沿拓展），让教学过程由想法到产出层层递进 3. 充分衔接2.6.1的知识成果——学生上节课的“身边的物联网应用记录表”作为本课方案规划的素材基础 4. 通过智能家居规划任务，将感传知用的理论知识转化为可实操的方案设计 5. 融入2026年物联网产业发展最新动态和AIoT融合趋势，拓展学生行业视野 6. 合理融入课程思政，在设备选型中培养高性价比和节能降耗的意识，在智能监测应用中建立不可过度收集敏感信息的隐私保护观念 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 情境创设 发布本课核心情境任务：“我们学校新落成的‘智慧校园体验馆’需要建一个智能家居体验间。校长说：‘要让来访的家长和同学一看就懂，物联网能让家变得更聪明、更安全、更节能。’现在，你们就是竞标的‘智能家居规划师’团队。你们需要规划一间智能家居体验间——家里有哪些智能设备？它们怎么联网？遇到了不同情况，设备之间怎么自动化联动？” 聆听情境，代入“规划师”角色，初步思考“体验间里该放哪些智能设备” 以校园真实场景激发任务感，渗透“让技术为生活服务”的思政观念 明确任务 分发任务书，展示学习目标：“本课我们要经历三个体验——①规划智慧家（画结构）；②体验物联网（建连接）；③畅想未来家（展视野）。同时完成《智能家居体验间规划图》和《场景联动规则设计表》两大产出。” 查看任务书，明确学习目标与产出要求 让学生对本课任务和评价标准心中有数，以产出导向激发学习动力 三层结构映射 将学生列举的设备按物联网三层结构进行分类讲解——感知层：智能门锁（指纹传感器）、温湿度传感器、烟雾报警器、红外人体传感器、光照传感器；网络层：智能网关/无线路由器（WiFi7/5G）、ZigBee协调器、智能音箱；应用层：手机App、智能中控屏、云服务平台、AI语音助手。2026年《行动方案》特别提出要加快多网融合进程，突破异构网络融合关键技术 对照三层结构，将自己提到的设备归入对应层级，记录典型设备名称 将2.6.1的三层结构知识迁移到智能家居设备选型中，“三层结构映射讲解”让知识活起来 平台概念介绍 讲解物联网平台的作用：“这么多设备怎么统一管理？怎么让‘门锁开了’自动触发‘灯亮了’？答案就是——物联网平台。平台相当于智能家居的‘总指挥部’——设备连接平台后上报状态并接收指令，联动规则在平台上配置（比如‘如果门锁开启→那么走廊灯打开’），一个规则触发后，整个联动链条自动执行。”当前主流平台包括：阿里云物联网平台（MQTT协议设备管理+AIoT集成）、华为云物联网（鸿蒙生态协同+边缘计算）、腾讯云物联网（微信小程序集成+轻量化连接） 理解物联网平台的核心作用——不仅是连接设备，更是联动规则的管理和执行中心 建立物联网平台的概念认知，为任务实践的虚拟仿真操作做准备 AIoT前沿 介绍2026年AIoT前沿动态：“当前物联网正从‘被动控制’迈向‘主动服务’——小米Miloco通过大模型让全屋智能实现‘能感知、会思考、可互动’；AI可通过视觉判断锅具状态，发现溢锅自动调小火力；搭载AI健康管理系统的智能设备可7×24小时监测人体数据，遇异常即时向家人端发送预警。AI的加入让物联网不仅‘连得上’，更能‘主动决策并采取服务’。” 了解AIoT最新趋势，感受技术变革 将前沿科技与教学内容自然衔接，激发职业向往 联动逻辑讲解 讲解智能家居的核心——“场景联动”：“智能家居的‘聪明’在于设备之间的自动化联动。联动的逻辑很简单——‘如果（IF）满足条件，就（THEN）执行动作’。一个条件的满足触发一个场景的执行，多个联动组合在一起，就形成了智能生活。” 理解“IF条件→THEN动作”的联动逻辑 将复杂的物联网联动逻辑简化为可理解和应用的基本格式 规划任务发布 发放“智能家居体验间规划图”模板（含客厅、卧室、厨房、卫生间四个区域），布置规划任务：“请各小组为智慧校园体验馆设计智能家居体验间方案。设计要求：①在户型图中为每个区域标注需要安装的感知层（传感器/摄像头）和应用层设备；②用不同颜色标注网络连接方式（WiFi7→蓝色，ZigBee→绿色，蓝牙→橙色）；③至少设计2个场景联动规则——1个安防类（如燃气泄漏报警/烟雾报警）和1个生活便利类（如智慧归家/起夜灯光）。将联动规则填入‘场景联动规则设计表’。”巡视指导 小组分工讨论：一人负责客厅/卧室设备选型，一人负责厨卫安防传感器选型，一人负责联动规则编写，一人负责网络连接标注 将智能家居系统规划落实到户型图和联动规则表，实现从2.6.1的“知道三层结构分别干什么”到2.6.2的“能在真实场景里用三层结构规划完整方案”的突破 任务一：画场景——设计智能家居体验间方案 巡视各组，对规划方向有偏离的小组给予提示：“安防联动用什么传感器？生活便利类联动有哪些常见场景？别忘了用上节课学的‘感传知用’来检查联动规则是否完整。” 根据反馈优化规划和联动规则，复习感传知用知识 引导学生用上节课知识指导本课实操，实现两课时间的能力迁移 工作流程解析 结合物联网三层结构讲解系统工作流程。以“智能场馆空调温度自动调节”为完整案例，用4个字概括物联网系统的工作原理——“感、传、知、用”回放视频，在对应镜头同步讲解：（1）感（感知层） ——墙上的温度传感器每隔10秒采集一次室温数据和各处红外传感器的人流密度反馈，实时转成数据流；（2）传（网络层） ——传感器将数据通过有线协议上报到本地物联网网关，由网关聚合后通过专线网络发往部署在边缘机房的本地管理平台；（3）知（应用层的“分析”） ——边缘服务器基于历史数据训练的AI模型运算判断当前区域人数过多、温度偏高，生成风机提速、出风口温度下降的调节指令；（4）用（应用层的“行动”） ——指令即时下发到空调控制器与智能风阀执行器，场馆内某区域送风量自动增大、室温开始回落 跟随教师讲解，在案例中理解“感、传、知、用”四个环节的具体对应，记录关键信息，为任务实践的“流程图绘制”做准备 以一个完整的温度调节案例串联三层结构和四步工作流程，让抽象知识在统一场景中落地 任务二：建连接——物联网平台虚拟仿真体验 仿真演示 教师投屏演示物联网虚拟仿真平台的基本操作流程：①在界面上拖入一个虚拟设备（如智能灯）；②配置设备的网络参数（选择连接方式）；③在平台“设备管理”中查看该设备的上线状态；④创建一个自动化规则：“如果人体传感器检测到有人→则开灯” 观看教师演示，记录操作步骤，理解平台操作的基本逻辑 为后续学生动手实操扫清操作障碍 学生实操 布置实操任务：“请各小组在仿真平台上完成以下体验——①拖入至少2个虚拟设备（如门锁传感器+智能灯）；②配置设备的网络连接参数，观察设备接入平台后的状态变化；③创建一个联动规则（如‘门锁开启→走廊灯亮’）；④模拟触发设备状态变化（如模拟按下门锁），观察联动规则是否自动执行。”巡视指导，记录各组操作过程 小组分工：一人操作虚拟仿真平台，其他组员共同观察设备上线状态变化和联动执行过程 “虚拟仿真实操”分层体验——在实物设备有限的教学条件下，让学生通过虚拟仿真平台动手体验设备接入和联动规则配置的完整过程，在“拖拽→配置→创建→触发→观察”的闭环中践行“做中学”，突破平台操作的认知难点 任务三：讲体验——方案打磨与汇报准备 方案打磨 布置方案完善和汇报准备任务：“请各小组检查并完善自己的规划图和联动规则表，准备两分钟汇报——①方案的亮点是什么（最智能、最安全还是最节能）；②选择1个场景联动规则做‘感传知用’分析；③虚拟仿真实验中你们创建了哪个联动规则？验证结果如何。”巡视指导 小组检查完善规划图和联动规则表，准备汇报内容，推选汇报人 巩固任务成果，为展示评价做准备 成果展示 选取2—3个小组代表上台投屏展示：①智能家居体验间规划图（说明各区域的传感器和网络连接方案）；②场景联动规则表（选取一个场景做完整的感传知用闭环分析）；③虚拟仿真体验分享（创建了什么联动规则？验证结果如何？）；④方案中最自豪的设计亮点（最智能/最安全/最节能） 小组代表展示并讲解，其他小组在评价表中对展示方案进行打分 锻炼表达与展示能力，促进组间经验交流和知识互补 多元评价 组织自评、互评，教师进行点评总结。重点评价：①设备选型是否准确归属到三层结构并满足场景需求；②联动规则逻辑是否完整可用（条件→动作是否形成闭环、是否做了感传知用分析）；③虚拟仿真实操是否完成且理解操作含义；④方案是否体现了安全和节能意识 进行自我评价和小组互评，填写评价记录 构建多维评价体系，将安全意识和节能观念纳入评价维度 知识梳理 带领学生回顾本课核心知识框架：“智能家居设备选型（感知层+网络层+应用层）→场景联动（IF条件→THEN动作+感传知用）→物联网平台操作体验（设备接入→创建规则→触发验证）。梳理2.6节两个任务的整体递进关系——认识物联网（理论层，知道是什么）、体验物联网（实践层，会动手做）。用一句话总结核心理解：‘物联网不只是教科书上的三层结构和感传知用，更是你亲手规划、配置和体验的智慧生活。’” 跟随教师梳理知识框架，完善任务书 构建系统化知识结构，完成第2单元“网络应用”的最后一块拼图 板书设计 板书设计：2.6.2 体验物联网 一、智能家居“三层设备” · 感知层（感官）：智能门锁、温湿度传感器、烟雾报警器、红外人体传感器…… · 网络层（神经）：WiFi7/5G智能网关、ZigBee协调器、蓝牙Mesh…… · 应用层（大脑）：手机App、智能中控屏、云平台、AI语音助手…… 二、“如果……就……”的智能魔法——场景联动 · 智慧归家：IF指纹开门→THEN灯亮+窗帘开+空调26°C+播“欢迎回家” · 智慧安防：IF燃气浓度超标→THEN关阀门+排风扇+App告警+物业联动 · 智慧节能：IF无人10分钟→THEN关灯+空调转通风+智能插座断电 三、感传知用闭环分析 · 感（传感器采集）→ 传（网络层上报）→ 知（平台判定场景）→ 用（设备执行动作） 四、2.6节递进链 · 2.6.1 认识物联网 → 理论层（知道是什么） · 2.6.2 体验物联网 → 实践层（会动手做） 教学反思 （课后填写） · 教学目标达成度分析 · 学生对信息技术发展历程的理解情况 · 小组讨论环节的参与度和效果 · 课程思政融入的自然度 · 改进措施与建议 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $