第三单元第2课《物联网的关键技术》教学设计2026-2027学年青岛版初中信息科技第五册
第2课《物联网的关键技术》教学设计
2026—2027学年 青岛版（2024）初中信息科技 第五册
课 题 | 物联网的关键技术 | 教材版本 | 青岛版（2024）第五册 |
所在单元 | 第三单元 物联网的实践与探索 | 课 型 | 新授课 |
课 时 | 1 课时（40 分钟） | 授课对象 | 九年级学生 |
一、教学目标
1．了解物联网的感知技术：知道感知技术是物联网的基础技术之一，是自动检测和自动转换技术的总称；知道传感器一般由敏感元件、转换元件和信号调节与转换电路三部分组成，其功能可概括为“感和传”；能说出常见传感器（光敏、声敏、温敏、气敏、味敏等）所感知的信息类型，并与人体的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉进行类比；知道标识技术是对物品进行标准化编码和标识的技术，包括条形码技术、射频识别技术（RFID）等，知道射频识别主要由电子标签、读写器和后台管理系统组成。【信息意识、计算思维】
2．了解物联网的通信技术：知道物联网中常见的短距离无线通信技术有 Wi-Fi 技术、蓝牙技术、ZigBee 技术等，能说出它们各自的特点与常用场景；知道无线传感器网络（WSN）由大量微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络；知道近场通信（NFC）通过相互靠近的方式交换数据，是射频识别技术的演进版本。【信息意识、计算思维】
3．理解物联网控制与反馈的过程：知道在物联网中，控制与反馈的过程一般是通过传感器对外界信息进行感知，由控制器把获取的信息以控制信号的形式传递给执行器，再通过执行器作用于受控对象；当受控对象信号输出后，其信号值同时反馈给控制器，对信号的再次输出产生影响，从而起到制约作用，达到预定的目的。【计算思维】
4．学会根据控制主体选择正确的控制形式：能结合电子校徽等实例，分析其中感知、通信、控制与反馈的环节，能根据控制主体（是被控对象还是使用者）选择合适的控制形式，体会物联网关键技术在真实系统中的协同工作过程。【计算思维、数字化学习与创新】
5．经历探究物联网关键技术的实践活动，树立尊重科学、热爱科学的意识：能在“感知技术—通信技术—控制与反馈”的探究过程中主动观察、合作交流，感受物联网技术的强大，体会各种关键技术协同工作才能让物联网系统“能感知、能通信、能控制”。【数字化学习与创新、信息社会责任】
二、教学重点与难点
教学重点：物联网的感知技术（传感器与标识技术）与通信技术（短距离无线通信技术）；物联网控制与反馈的过程。
教学难点：理解物联网控制与反馈的过程；学会根据控制主体选择正确的控制形式。
三、教学方法与教学准备
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教学方法：情境教学法、任务驱动法、案例分析法、直观演示法、小组合作法、交流研讨法。
教学准备：多媒体课件与微课；计算机教室并接入互联网（或演示用教师机与投影设备）；智能花盆（含土壤湿度传感器与水泵）模型或演示视频；传感器实物或图片（光敏、声敏、温敏传感器等）；条形码、二维码、RFID 电子标签与读写器实物或图片；短距离无线通信技术应用视频（蓝牙连手环、Wi-Fi 连接、NFC 刷门禁）；可视化编程软件与硬件资源包（含电子校徽、读写器、服务器、网络设备、查询终端，或仿真平台）；学习任务单与评价量表。
四、教学过程（40 分钟）
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
情境导入 （5 分钟） | 出示“智能花盆”模型（含土壤湿度传感器和水泵）：把传感器插入干燥的土壤，水泵自动启动开始浇水；插入湿润的土壤，水泵停止工作。提问：“花盆是怎样‘知道’土壤干湿的？数据又是怎样‘告诉’水泵开始工作的？这背后用到了哪些物联网技术？”引导学生交流，指出这一个看似简单的自动浇水过程，背后需要“感知—通信—控制与反馈”等多种关键技术协同工作。提出本课要探究的问题：“物联网有哪些关键技术？它如何对真实世界进行感知？数据如何进行通信？信息如何进行控制和反馈？”板书课题“物联网的关键技术”。 | 观察智能花盆自动浇水的过程，思考并回答“花盆怎样知道土壤干湿、数据怎样告诉水泵工作”；结合已有经验猜测其中用到的技术；带着“物联网有哪些关键技术、如何感知、如何通信、如何控制与反馈”等问题进入本课学习。 | 用“智能花盆”这一贴近生活的模型导入，把抽象的关键技术还原为看得见的自动控制现象，用问题链统领全课，激发探究兴趣，为后续认识感知技术、通信技术与控制反馈技术作铺垫。 |
探究一 认识物联网的 感知技术 （9 分钟） | 讲解：感知技术是物联网的基础技术之一，是自动检测和自动转换技术的总称。物联网通过感知技术对外界进行感知：传感器获取数据具有实时性，按照一定的周期采集信息并对数据进行实时 | 理解感知技术是自动检测和自动转换技术的总称，记住传感器由敏感元件、转换元件和信号调节与转换电路三部分组成；说出传感器获取 | 先用“与人体的五种感觉器官类比”降低抽象概念的理解难度，帮助学生建立“感知”的直观认识；再通过“一点通”“找 |
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| 更新；传感器由敏感元件、转换元件和信号调节与转换电路三部分组成，其功能可以概括为“感和传”——感受被测信息并传送出去。组织“说一说”：我们通过视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉来感知真实世界，物联网又是如何对真实世界进行感知的？引导学生把常见传感器的功能与人体的五种感觉器官进行类比（光敏传感器对应视觉、声敏传感器对应听觉、气敏传感器对应嗅觉、味敏传感器对应味觉、温敏传感器对应触觉）。继续讲解标识技术：标识技术是对物品进行标准化编码和标识的技术，包括条形码技术、射频识别技术、语音识别技术、光符号识别技术、遥感遥测和机器人智能感知技术等；其中射频识别（RFID）是一种非接触式的自动识别技术，通过无线射频信号识别特定目标并读写相关数据，主要由电子标签、读写器和后台管理系统组成；条形码技术的核心是条码符号，一般分为一维条码和二维条码两种。组织“找一找”：说出标识技术有哪几种类型，并举例说明它们在生活中的应用。 | 数据具有实时性、按一定周期采集并更新数据；把光敏、声敏、气敏、味敏、温敏等传感器的功能与人体的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉进行类比；阅读教材“一点通”，找出标识技术的几种类型（条形码技术、射频识别技术、语音识别技术、光符号识别技术、遥感遥测、机器人智能感知技术等），并举例说明其应用，完成“找一找”与任务单记录。 | 一找”认识标识技术及其类型，知道条形码与射频识别在生活中的广泛应用，体会感知技术是物联网感知物理世界的基础。 |
探究二 认识物联网的 通信技术 | 提问：“感知到的数据是怎样传出去的？物联网用到了哪些通信技术？”讲解：短距离无线通信技术帮助人们摆脱了各种电缆的 | 思考并回答“感知到的数据怎样传出去”；认识常见的短距离无线通信技术有 Wi-Fi、蓝牙 | 从“数据怎样传出去”这一真实问题出发，引出通信技术；借助表格化的对比与视 |
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