第3课《展望物联网》教学设计 2026-2027学年鲁教版初中信息科技八年级上册

第 3 课《展望物联网》教学设计 2026—2027 学年鲁教版初中信息科技八年级上册 课　　题 第 3 课　展望物联网 教材版本 鲁教版（2024）八年级上册 所在单元 第一单元　从互联网到物联网 课　　型 新授课 课　　时 2 课时（90 分钟） 授课对象 八年级学生 一、教学目标 1. 信息意识：能说出我国物联网发展的关键节点（如 2009 年提出“感知中国”战略、2015 年《中国制造 2025》、2021 年《物联网新型基础设施建设三年行动计划》等），理解我国物联网从初步探索到规模化应用的发展历程；能举例说明物联网与大数据、人工智能融合产生的创新应用，感受物联网技术在社会发展中的重要价值，主动关注科技前沿。 2. 计算思维：能借助智能手环等案例，梳理“物联网采集数据—大数据分析价值—人工智能作出决策”的协同流程，说清三者各自扮演的角色；能分析我国物联网发展面临的主要挑战（安全问题、标准缺失、核心技术差距），并尝试为每类挑战提出对策，初步养成用系统思维分析问题的习惯。 3. 数字化学习与创新：能借助时间轴、关系图与场景卡片梳理我国物联网的发展历程与技术融合关系；能围绕“未来物联网”开展畅想与交流，提出有创意又贴合生活需求的新应用设想。 4. 信息社会责任：通过了解我国物联网发展成就增强民族自豪感，通过认识核心技术的差距树立“科技自立自强”的责任意识；能辩证地看待物联网带来的便利与风险，关注数据安全与隐私保护，懂得让技术向善。 5. 能在小组合作中主动承担资料阅读、时间轴填写、卡片搭配与交流展示等任务，乐于分享与听取意见，在“回顾成就—分析挑战—畅想未来”的过程中体会技术源于需求、发展依靠创新，增强对信息科技的学习兴趣。 二、教学重点与难点 教学重点：我国物联网发展的关键历程与政策节点（“感知中国”战略、《中国制造 2025》、《物联网新型基础设施建设三年行动计划》等）；物联网与大数据、人工智能的融合逻辑（物联网提供数据、大数据分析价值、人工智能实现智能决策）。 教学难点：理解“技术自主可控”对物联网产业安全与国家竞争力的深层意义，区分核心技术与常规技术的差别；能结合智能手环等具体案例，完整梳理“物联网采集数据—大数据分析价值—人工智能作出决策”的协同流程。 三、教学方法与教学准备 教学方法：时间轴梳理法、案例分析法、情境教学法、演示讲解法、任务驱动法、讨论法、小组合作法、探究法。 教学准备：多媒体课件与我国物联网发展纪录片片段（含“感知中国”战略解读、窄带物联网 NB-IoT 网络覆盖成果）、智能手环工作原理动画（数据采集—分析—建议生成流程）、物联网核心技术（芯片、传感器）实物或图片等素材；“空白时间轴”模板、“物联网与大数据、人工智能融合”关系图、“挑战与对策”探究表格、“技术融合场景卡片”（场景卡与技术卡）等学习任务单；能够联网的计算机教室；教材配套资源；跨学科融合点：信息科技（技术演进与数据价值）、道德与法治（科技自立自强与数据安全）。 四、教学过程（90 分钟） 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 第 1 课时 情境导入 （5 分钟） 出示两组对比资料：2010 年我国物联网企业不足 1000 家，核心芯片依赖进口；2023 年我国物联网企业超过 10 万家，窄带物联网（NB-IoT）基站数量占全球 80% 以上。提问：“十几年间，我国物联网为什么能发展得这么快？未来还会遇到哪些新机会和新挑战？”继而播放一段反映智慧城市、智慧生活的短视频，请学生说说片中哪些场景用到了物联网。教师小结：物联网正加速走进我们的生产与生活，今天我们就一起回顾它的发展之路，展望它的未来。板书课题“展望物联网”。 观看两组数据与视频，感受我国物联网发展带来的变化；联系生活说出视频中出现的物联网应用；带着“为什么发展这么快”“未来会怎样”的问题进入本课学习。 用鲜明的数据对比制造认知冲击，从真实成就与生活场景切入，激发探究兴趣与民族自豪感，落实信息意识。 探究一 梳理我国物联网的发展历程 （20 分钟） 出示“空白时间轴”和一组政策材料，指导学生分小组把关键节点填入时间轴：2009 年提出“感知中国”战略，为物联网发展提供政策支撑；2010 年将物联网列为国家战略性新兴产业；2015 年《中国制造 2025》把物联网作为“两化融合”的关键技术；2020 年要求 NB-IoT 实现县级以上城市主城区普遍覆盖；2021 年发布《物联网新型基础设施建设三年行动计划》，部署核心技术突破；2023 年《数字中国建设整体布局规划》推进移动物联网全面发展。引导学生比较“起步—发展—规模化应用”三个阶段的变化，说说政策引导与技术研发各起了什么作用。 分组阅读政策材料，把关键节点逐一填入空白时间轴；比较不同阶段企业数量与基站覆盖的变化，尝试概括我国物联网“从跟跑到并跑、领跑”的发展特点；交流政策与技术各自发挥的作用。 用时间轴梳理法把零散的政策节点结构化，让学生在“填—比—说”中理清发展脉络，体会政策引导与技术创新共同推动产业发展。 探究二 认识物联网与大数据、人工智能的融合 （15 分钟） 播放“智能手环”工作原理动画，引导学生按“物联网采集数据—大数据分析价值—人工智能作出决策”梳理流程：手环用传感器采集心率、步数、睡眠等数据，通过网络把数据传到云端；大数据技术对海量数据进行分析比对、发现规律；人工智能据此生成健康建议和运动计划。出示“融合关系图”，指导学生把“采集—分析—决策”三个环节与物联网、大数据、人工智能分别对应起来，并补充智能家居、智慧交通中的融合例子。 观看动画，用一句话说出智能手环“数据从哪里来、到哪里去、又变成了什么”；在融合关系图上完成连线，说明物联网、大数据、人工智能各自扮演的角色；举例说出身边的技术融合应用。 把抽象的技术融合拆解成看得见的“采集—分析—决策”链条，帮助学生建立三者协同的整体认识，落实信息意识与计算思维。 第 1 课时 课堂小结 （5 分钟） 师生共同回顾第 1 课时收获：我国物联网从“感知中国”战略起步，经过多年发展已广泛应用于生产和生活，实现了从起步到规模化应用的跨越；物联网提供数据、大数据分析价值、人工智能实现智能决策，三者正在深度融合。提示下一课时将分析我国物联网面临的挑战，并一起畅想物联网的未来。 用一两句话说出我国物联网发展的关键节点以及物联网与大数据、人工智能的关系；带着“发展这么快，还会有什么难题”“未来物联网会是什么样”的问题进入下一课时。 及时梳理，形成阶段性认识，为下一课时分析挑战、畅想未来作好铺垫。 第 2 课时 复习导入 （3 分钟） 用快速问答复习上节课内容（我国物联网发展的关键节点有哪些？物联网与大数据、人工智能是什么关系？）。继而追问：“发展得这么好，是不是就没有难题了？”出示一则关于物联网设备遭到攻击或部分核心技术受制于人的简短新闻，引出本课时任务——分析机遇与挑战，展望未来发展方向。 回答复习问题；阅读新闻，初步感知物联网发展中的隐忧；带着“存在哪些挑战、又该怎么办”的问题进入本课时学习。 以发展成绩与潜在问题形成张力，自然引出挑战分析，为后续探究作好认知准备。 探究三 分析我国物联网面临的机遇与挑战 （20 分钟） 出示“挑战与对策”探究表格（挑战类型、具体问题、解决方向三列），引导学生结合材料讨论我国物联网面临的主要挑战：安全问题——设备数量庞大、分布广泛，一旦被攻击可能影响生产与生活；标准缺失——不同厂家设备之间难以互联互通；核心技术差距——部分芯片、传感器还要依赖进口。补充说明核心技术自主可控对国家产业安全的重要意义。组织学生为每类挑战提出一两条对策，教师点评并强调“科技自立自强”的价值。 分组讨论，把挑战分类填入探究表格，并提出相应对策（如加强安全防护、推动标准统一、自主研发核心芯片等）；交流时能说清“为什么核心技术必须掌握在自己手里”。 用结构化表格引导学生理性分析问题，在提对策的过程中培养系统思维与责任意识，突破对“技术自主可控”的理解难点。 探究四 畅想物联网的未来 （17 分钟） 发放“技术融合场景卡片”（智能农业、智慧医疗、智慧养老、无人驾驶等场景卡，以及物联网、大数据、人工智能等技术卡），组织小组“搭配”活动：任选一个场景，说说它用到了哪些技术、能解决什么问题、未来的物联网还会带来哪些新变化。鼓励学生大胆畅想“我心中的未来物联网”，教师适时提醒：畅想的同时要关注数据安全、隐私保护与伦理问题，让技术向善。 小组合作完成场景卡片搭配，用一段话描述一个未来应用；在全班交流中互相补充、提出疑问；结合数据安全与伦理，说说“技术越强大，越要注意什么”。 以卡片搭配与创意畅想激发想象力，把技术融合与生活需求联系起来，培养数字化学习与创新能力；借安全与伦理讨论强化信息社会责任。 课堂小结 与作业 （5 分钟） 依托板书梳理本课知识结构：展望物联网——发展历程（起步 → 发展 → 规模化应用）→ 技术融合（物联网采集数据 → 大数据分析价值 → 人工智能智能决策）→ 机遇与挑战（安全 · 标准 · 核心技术）→ 未来畅想。强调“我国物联网发展成就来之不易，核心技术必须自主可控；畅想未来的同时，更要守住数据安全与隐私的底线”。布置课后作业，并预告下一课将动手设计一个属于自己的物联系统方案。 回顾本课收获，用自己的话说出发展历程、技术融合与面临的挑战；记录作业要求；带着“我想设计一个什么样的物联系统”的问题，为下一课的项目学习作好准备。 梳理知识脉络，把历程、融合与挑战串成对“展望物联网”的整体认识，为下一课开展方案设计项目作好铺垫。 五、板书设计 展望物联网 一、发展历程：2009 感知中国 → 2015 中国制造 2025 → 2021 三年行动计划 → 规模化应用 二、技术融合：物联网（采集数据）→ 大数据（分析价值）→ 人工智能（智能决策） 三、机遇与挑战：安全 · 标准 · 核心技术 四、未来畅想：智慧农业 · 智慧医疗 · 智慧养老 · 无人驾驶…… ★ 核心技术支持自主可控；畅想未来，也要守住数据安全与隐私的底线 六、作业设计 1. 基础题：写出我国物联网发展的两三个关键节点，并说明物联网、大数据、人工智能在“采集—分析—决策”中各自扮演的角色。 2. 实践题：回家观察一件智能设备（如智能音箱、智能手表、智能台灯），记录它“感知什么、数据怎样分析、作出什么决策”，填入《物联网应用观察记录表》，下节课交流展示。 3. 拓展题（选做）：查阅资料，了解我国物联网在智慧农业或智慧医疗中的一个新应用，用一段话说说它用到了哪些技术、解决了什么问题，并谈谈你对“核心技术必须自主可控”的理解。 4. 复习题：用知识结构图梳理“走近物联网—体验物联网—展望物联网”三课的知识脉络（含义 → 特征与三层架构 → 发展与应用 → 机遇与挑战），并写出你对未来物联网的一个设想。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 $