2.6 探索物联网 任务1 认识物联网（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 任务1 认识物联网（教案）- 《信息技术（基础模块上册）》同步教学（高教版第三版）高一上学期 课题 2.6 探索物联网 任务1 认识物联网 课型 理实一体课 课时 1课时 授课班级 中职一年级 授课时间 上学期 教材版本 高等教育出版社《信息技术（基础模块）》（第三版） 一、教材与学情分析 教材分析 本节课所使用的教材是由高等教育出版社出版的《信息技术（基础模块）》（第三版）。学习内容是第2单元“神奇的e空间——网络应用”的2.6节“探索物联网”任务1“认识物联网”。课程标准要求学生了解物联网概念、发展，以及智慧城市等相关知识，能寻找身边的物联网应用场景。本节课主要介绍物联网的概念与定义、物联网的起源与发展、物联网体系架构（感知层、网络层、应用层）、物联网关键技术，以及物联网的典型应用领域，引导学生对物联网这一新一代信息技术建立全面、初步的认识。 学情分析 知识储备方面，学生通过第2单元前5节的学习，已经掌握了计算机网络基础、网络应用、网络工具使用等知识，具备使用操作系统和网络应用的基本能力。能力水平方面，学生熟悉智能手机和各种App，在日常生活中可能使用过共享单车、智能手表等物联网设备，但对这些设备背后的技术原理知之甚少。学习特点方面，学生对新兴技术话题有较强兴趣，好奇心强，同时对身边的新技术应用有亲身体验，适合通过生活案例导入和情境任务激发学习积极性。 二、教学目标 知识目标 · 了解物联网的概念和定义（物与物相连的网络）。 · 了解物联网的起源与发展历程。 · 了解物联网体系架构（感知层、网络层、应用层）。 · 了解物联网的关键技术及典型应用领域。 能力目标 · 能寻找身边的物联网应用场景。 · 能分析生活中物联网系统的工作流程（感、传、知、用）。 · 能区分物联网与互联网的联系与区别。 素质目标 · 培养主动探索和应用最新技术、最新业态的信息意识。 · 认识物联网技术对国家发展和产业升级的重要意义，增强科技报国意识。 · 辩证认识技术发展的两面性，增强信息社会责任感。 三、教学重难点 教学重点 · 物联网的概念与定义（物联网是什么）。 · 物联网体系架构（感知层、网络层、应用层）。 · 物联网的关键技术和典型应用领域。 教学难点 · 物联网三层体系结构的理解及各层功能区分。 · 物联网工作流程（感、传、知、用）的逻辑理解。 · 物联网与互联网的联系与区别。 四、教学方法与资源 教学方法 案例教学法、情景教学法、任务驱动法、小组合作探究法、演示法。 教学资源 · 多媒体机房（含多媒体教学系统） · PPT课件（含物联网体系架构图、发展历程时间线） · 微课视频（物联网概念介绍、智慧城市案例） · 物联网相关设备实物或图片（智能音箱、智能手表、传感器等） · 任务书及导学案 五、教学过程（1课时，45分钟） 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 活动一：创设情境 生成问题（5分钟） 1. 情境导入：承接2.5节的整体情境。王芳同学在一次科技展上看到了很多新奇的产品：智能音箱可以用语音控制家电，共享单车用手机一扫就能骑走，智能手环能监测心率。她很好奇：这些设备背后的技术是什么？它们与传统的互联网有什么不同？提问：① 你用过智能手环、智能音箱或共享单车吗？它们是怎么工作的？② 这些设备和传统的手机电脑上网有什么不一样？③ 你知道什么是“物联网”吗？2. 展示物联网应用图片：展示共享单车、智能家居、智能手环、ETC等物联网典型应用的图片，让学生直观感受物联网就在身边。3. 引出课题：今天我们来学习“2.6 探索物联网 任务1 认识物联网”。【思政融入】介绍我国物联网产业的发展成就，我国已成为全球最大的物联网市场之一，在智能家居、智慧交通等领域走在世界前列。4. 展示学习目标：说明本节课的学习目标和课堂活动安排。 1. 听取情境介绍，思考并回答教师提出的问题。2. 观察物联网应用图片，感受物联网技术的广泛应用。3. 明确本节课的学习目标和任务。 从学生熟悉的共享单车、智能手环等生活场景切入，激发学习兴趣，自然引出物联网的主题。 活动二：调动思维 探究新知（22分钟） （一）物联网的概念与定义（5分钟）1. 物联网的定义：物联网（Internet of Things，简称IoT），简单地说，是指物与物相连的网络。具体而言，物联网是指通过传感器等设备，按照约定的协议，将物体与网络连接起来，进行信息交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的信息系统。2. 通俗解释：互联网连接的是“人与人”，物联网连接的是“物与物”。任何物体（如耳机、灯具、各种机器部件等）附加接入物联网的设备，都可以成为物联网中的“物”。物联网把所有物品通过网络连接起来，实现任何物体、任何人、任何时间、任何地点（4A）的智能化识别与管理。3. 【关键词概括】 ：物联网 = 物物相连 + 智能化识别/跟踪/监控/管理。4. 物联网与互联网的联系：物联网和互联网都建立在分组数据技术的基础之上，都采用数据分组网作为承载网。不同之处在于：互联网主要连接服务器和PC（人—机交互），物联网连接的是物理世界中的“物”（物—物/物—人交互）。5. 【学生讨论】 ：请学生列举生活中见过的物联网应用，说说这些设备是如何被连入网络的。（二）物联网的起源与发展（4分钟）1. 早期构想：1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中提出了物物互联的设想。1999年，麻省理工学院首次提出了“物联网”的概念。2. 正式提出：2005年，国际电信联盟在《ITU互联网报告2005：物联网》中正式提出“物联网”这一概念，指出无所不在的物联网通信时代即将来临。3. 产业浪潮：物联网是继计算机、互联网和移动通信之后，信息产业的又一次浪潮。它使信息的传递跨出了数字世界，与现实世界交织。4. 我国物联网发展：2025年我国建成了全球规模最大的物联网连接网络，智能家居、车联网、智慧城市等领域发展迅速。截至目前，三大运营商蜂窝物联网连接数已超过移动电话用户规模。【补充：根据工信部2024年底数据，我国移动物联网连接数已达18.35亿户】5. 【思政融入】 ：介绍我国在物联网领域从跟跑到领跑的历程，增强民族自豪感和科技报国意识。（三）物联网体系架构（6分钟）1. 三层体系结构： - 感知层：物联网的“皮肤”和“五官”，负责信息采集和物体识别。由各种传感器、RFID电子标签、摄像头、GPS定位等设备组成。感知识别层位于物联网四层模型的最底端，是所有上层结构的基础。信息生成方式多样化是物联网的重要特征之一。 - 网络层：物联网的“神经中枢”，负责数据传输。通过互联网、移动通信网、Wi-Fi等将感知层采集的数据传输到处理中心。 - 应用层：物联网的“大脑”，负责数据处理和应用服务。包括云计算平台、大数据分析和各类物联网应用系统（智能家居、智慧交通、智能医疗等）。2. 对比记忆：感知层（感知→采集数据）→ 网络层（传输→发送数据）→ 应用层（处理→应用数据）。3. 【图示展示】 ：展示三层体系结构示意图，用树形图帮助学生直观记忆。（四）物联网的工作流程与关键技术（4分钟）1. 工作流程——“感、传、知、用” ：物联网系统可以简单地用4个字来形容：感、传、知、用，即感知物理世界→传送信息到网络→通过云计算做出决策→对物理世界实现智能控制和应用服务。2. 关键技术： - 传感器技术：采集物理世界信息（温度、湿度、位置、图像等）。 - RFID技术：射频识别，通过无线电信号识别特定目标。 - 网络通信技术：5G、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等，负责数据传输。 - 云计算与大数据：处理和存储海量物联网数据。 - 人工智能：赋予物联网智能决策能力。（五）物联网的典型应用（3分钟）1. 智能家居：智能音箱、智能灯具、智能门锁等，可通过手机远程控制。【思政融入】介绍华为鸿蒙智联生态，展示我国在智能家居操作系统领域的自主创新能力。2. 智慧交通：ETC不停车收费、智能停车、车联网等。装有ETC标签的汽车通过收费站时自动结算，无须停车。3. 智能农业：智能大棚自动控制温度、湿度、土壤条件等。4. 智慧城市：利用物联网、大数据、云计算等技术对传统城市进行改造升级，形成能够“连接一切”的更高效、安全、宜居的新一代信息化城市。5. 智能医疗：远程医疗、可穿戴健康监测设备等。6. 课后小练习：使用公交卡乘车、ETC自动缴费、智能大棚温控，请尝试画出这些场景中的“感”“传”“知”“用”过程。 1. 听讲并记录笔记，理解物联网的定义和核心特征。2. 参与讨论，列举身边的物联网应用。3. 学习物联网的起源与发展历程。4. 观看三层体系结构图示，理解各层功能分工。5. 学习“感、传、知、用”工作流程。6. 了解物联网的关键技术。7. 学习物联网的典型应用领域。 通过系统讲解和问题引导，帮助学生建立对物联网的整体认知。三层体系结构的类比（如“五官”“神经”“大脑”）帮助学生直观理解抽象概念。 活动三：合作探究 巩固提升（13分钟） 1. 任务发布：请学生以小组为单位，完成以下任务： （1）分析共享单车的物联网系统，画出感、传、知、用的流程图： - 感：手机和车锁中的传感器感知位置信息。 - 传：信息通过网络传输到云端平台。 - 知：云端平台验证用户身份、解锁车辆。 - 用：实现车辆解/开锁、计费，服务用户。 （2）每组选择一个生活场景（或从智能手环监测心率、智能冰箱、停车场ETC进出等场景中选定一个），分析该场景中物联网是如何工作的，完成“物联网思维导图”（使用三层体系结构模型）。 （3）小组讨论：物联网的普及可能带来哪些问题？如隐私泄露、数据安全、设备能耗等。2. 巡回指导：在学生讨论过程中巡回指导，解答疑问，引导深度思考。3. 成果展示：请2-3个小组代表展示分析成果和讨论结果，其他同学点评补充。 1. 小组合作，分析共享单车物联网系统的工作流程。2. 以小组为单位，选定场景完成物联网思维导图。3. 小组讨论物联网普及可能带来的社会问题。4. 小组代表展示成果，分享观点。 通过小组合作探究，帮助学生将所学知识应用到具体案例中，做到理论联系实际，培养分析能力和协作能力。 活动四：课堂小结 布置作业（5分钟） 1. 知识梳理：引导学生回顾本节课的核心内容。 - 什么是物联网？它与互联网有什么联系和区别？ - 物联网的三层体系结构是哪三层？各层的功能是什么？ - 物联网系统的工作流程可以用哪四个字概括？ - 你周边的物联网应用有哪些？2. 总结提升：物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。本节课我们学习了物联网的基本概念、发展历程、核心技术和工作流程，初步认识到物联网正在深刻改变我们的生活和工作方式。希望同学们能够持续关注物联网技术的发展，思考这些技术如何为我们的学习、生活和未来职业发展服务。3. 布置作业： - 必做：完成课后练习题。“物联网概念与结构关系”填空题。 - 选做：观察身边的物联网应用（如共享单车、ETC、智能家居等），拍摄1-2张照片，简要说明其工作原理，在下次课堂分享。 - 拓展：查阅资料，了解5G技术是如何推动物联网发展的，写一篇200字左右的短文。 - 预习：预习下一节“任务2 体验物联网”。 1. 跟随教师引导，回顾本节课的知识要点，构建知识框架。2. 记录课后作业。 系统梳理知识要点，帮助学生形成完整的知识体系。分层作业满足不同学生的学习需求。 六、板书设计 第2单元 神奇的e空间——网络应用 2.6 探索物联网 任务1 认识物联网 一、物联网的概念 三、物联网体系架构 1. 定义 ┌─────────────────┐ 物联网（IoT）是指通过传感器等设备， │ 应用层 │ ← 数据处理、智能应用 将物体与网络连接起来，实现智能化识别、 │ （物联网“大脑”） │ （云计算、大数据） 定位、跟踪、监控和管理的信息系统 └─────────────────┘ ↑ 2. 通俗理解 ┌─────────────────┐ 互联网连接“人与人” │ 网络层 │ ← 数据传输 物联网连接“物与物” │ （物联网“神经”） │ （5G/Wi-Fi/蓝牙） └─────────────────┘ ↑ 二、物联网发展历程 ┌─────────────────┐ │ 感知层 │ ← 信息采集 1995 比尔·盖茨《未来之路》提出构想 │ （物联网“五官”） │ （传感器/RFID） 1999 麻省理工学院首次提出“物联网”概念 └─────────────────┘ 2005 ITU正式提出“物联网”概念 物联网被称为世界信息产业的第三次浪潮 四、工作流程：感 → 传 → 知 → 用 五、典型应用 六、关键技术 智能家居 │ 智慧交通 │ 智能农业 传感器技术 │ RFID技术 智慧城市 │ 智能医疗 │ 车联网 网络通信（5G/Wi-Fi/蓝牙） 云计算与大数据 │ 人工智能 七、教学反思 预期效果 预计大部分学生能理解物联网的基本概念，了解其发展历程和体系架构，能举例说明身边的物联网应用。学生对物联网这一新兴技术话题表现出较高兴趣，能够积极参与讨论。通过体系结构类比的方式帮助学生突破理解难点。 改进设想 · 可引入短视频（如智慧城市宣传片、智能家居产品体验等），让学生直观感受物联网技术的广泛应用场景。 · 物联网体系架构部分可增加“类比理解”环节，例如：感知层像人的五官（感知外界），网络层像神经系统（传导信息），应用层像大脑（处理决策）。 · 针对不同专业方向的学生，可调整应用领域的讲解侧重点（如汽车专业侧重车联网、工业自动化；计算机专业侧重工控机器人、智能传感器软件开发；物流专业侧重智慧物流），使教学更贴近专业发展需求。 · 对于基础较好的班级，可补充讲解物联网通信协议（MQTT、CoAP）的简要原理，拓宽知识面。 · 课后可安排学生完成一份“物联网技术展望”的小报或信息学具（如物联网三层架构手绘互动卡），在下一次课堂上展示分享，激发创造性思维。 学科网（北京）股份有限公司 $