第二单元物联网的数据采集 探索1物联网的传感技术 教案-2025-2026学年八年级信息科技 苏科版上册

该初中信息科技教案聚焦物联网传感技术，以“传感器是信息系统的感觉器官”为核心，通过提问学生如何用身体感知环境，过渡到无生命物体的感知需求，搭建类比思维支架，梳理传感器与人类感觉器官的对应关系。 此教案以核心素养为导向，突出计算思维（如分解自动驾驶环境感知为光线、距离等子问题并关联摄像头等传感器）和信息社会责任（讨论自动驾驶安全责任），采用类比建模与真实问题探究，结合实物图片可视化和传感器分布草图支架，帮助学生抽象传感器工作流程，提升问题解决能力，为教师提供清晰教学路径。

第二单元 物联网的数据采集 探索1 物联网的传感技术 教学目标 从核心素养视角出发，制定如下教学目标： 1. 能够运用类比思维，将信息系统的”传感技术”抽象地类比为人类的”感觉器官”，并能说出3-4种不同类型的传感器； 2. 在面对”自动驾驶汽车如何感知环境”的真实问题时，能运用计算思维，将其分解为感知光线、距离、位置等子问题，并关联到具体的传感器（如摄像头、雷达、红外传感器）来寻求解决方案； 教学重难点 教学重点： 本节课的核心认知活动不是机械记忆传感器名称，而是构建一个理解技术原理的思维模型——”传感器是信息系统的感觉器官”。这个模型的建立是学生迁移知识、解决新问题（如分析自动驾驶汽车）的基础。因此，”感觉器官-传感器”的类比过程本身是教学的重点环节。 教学难点： 学生很容易记住”温度传感器测温度”，但难以跳出具体应用，抽象出所有传感器共有的、本质的工作流程：”检测自然信号（如热量）→ 转换为电信号”。这一思维层面的抽象是教学的难点，需要教师通过多个例子反复引导和强化。 教学方法与手段 讲授法、演示法 教学准备 学习单、课件 教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入 提问（单个同学）：请问，现在，你是如何感知教室环境的？比如，你怎么知道现在教室是亮是暗？是冷是热？有没有噪音？ 说得非常好！我们通过眼耳口鼻皮肤来感知世界。 那么，一台空调、一部手机、一辆自动驾驶汽车，它们“没有生命”，该如何像我们一样感知周围环境呢？ 预设学生回答：用眼睛看（光）、用皮肤感觉（温度）、用耳朵听（声音）。 从学生最熟悉的身体体验出发，为技术类比搭建一个坚实、易懂的”锚点”。 创造一个认知冲突，激发学生对技术解决方案的好奇心。 新课讲授 引导提问： 1. 如果想让空调像我们的皮肤一样感知温度，它需要什么？ 2. 想让楼道里的声控灯像我们的耳朵一样听到声音，它需要什么？ 3. 想让手机屏幕像我们的眼睛一样感知光线强弱来自动调光，它需要什么？ （可视化支持：展示这些传感器的实物或高清特写图片，增强直观感受。） 现在，我们知道如果将物联网与人体进行类比，传感器就相当于人的感觉器官。 通过课本第22页的“讨论学习”，我们可以了解生活中很多传感器的应用，并完成学习单第2题； 在完成第2题时，我们发现加速度传感器、陀螺仪两种传感器无法进行类比。这说明传感器不仅能采集人类可以感知的信息，还能接收人类无法感知的信息。 预设学生回答：1.温度传感器； 或一个感知温度的东西，这个东西就是温度传感器； 2.声音传感器； 3.光敏传感器； 学生了解到： 电子体重秤使用了压力传感器； 温湿计使用了温度与湿度传感器； 烟感报警器使用了气敏传感器； 智能手环使用了加速度传感器、陀螺仪、心率传感器； 学生通过自己的思考参与“建构”类比关系，其理解深度和记忆牢固度远胜于被动听讲。 下面，我们来看“探究学习”自动驾驶汽车中的传感器。 提问：（出示一张自动驾驶汽车的图片，提出具体问题） 1.要实现识别障碍物，汽车需要哪种“感觉”？对应什么传感器？ 2.要实现保持车内舒适温度，需要哪种“感觉”？对应什么传感器？ 3.要实现听导航指令或接收乘客指令’需要哪种“感觉”？” 4.一辆自动驾驶汽车要完成‘自动泊车’这个动作，可能需要什么传感器？它起到了什么作用？” 可以提供一个思维支架：探测车位空间，判断与周围物体距离； 为学生提供汽车图片绘制传感器分布草图。 请大家思考：如果一辆自动驾驶汽车的摄像头（它的‘眼睛’）被泥土遮挡或者误判了，可能会带来什么风险？ 因此，我们在使用带有智驾功能的汽车时，要知道智驾只是辅助而不能将整个驾驶权限交给它。 追问：那人的感觉就一定不会出错吗？人开车不照样会发生交通事故吗？你是怎么看的呢？ 这就涉及你将自己的生命安全交由谁来负责。是你自己还是智驾系统。 预设学生回答：1.视觉，对应使用摄像头； 2.触觉，对应使用温度传感器； 3.听觉，对应使用声音传感器； 4. 学生完成自动驾驶汽车传感器分布草图； 然后将草图上交； 预设学生回答：可能发生交通事故； 预设学生回答：所以人要好好开车，保持注意力，遵守交通规则。 将宏观问题微观化，让学生将上一环节学到的单一传感器与具体功能对应，建立初步的成功体验。 引导学生理解物联网的“协同”思想，传感器不是孤立工作的，而是为一个共同目标组成的“感知网络”。这是计算思维中“系统设计”的初步体现。 将学习从“如何工作”提升到“如何安全、负责任地工作”，培养学生的批判性思维和信息社会责任意识。 总结 作业 第二单元 探索1 物联网的传感技术 学习单 总结反思 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $