第二单元 物联网的数据采集 跨学科主题学习方案《互联智能设计》-2026-2027学年苏科版初中信息科技八年级上册

第二单元 物联网的数据采集 跨学科主题学习方案《互联智能设计》-2026-2027学年苏科版初中信息科技八年级上册

——校园“智慧交通”感知系统设计

一、主题概况

二、主题确立依据

（一）课标依据

《义务教育课程方案（2022年版）》要求“各门课程原则上用不少于10%的课时设计跨学科主题学习”。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》在第四学段（7～9年级）设置“互联网应用与创新”“物联网实践与探索”“人工智能与智慧社会”三个内容模块，并专设跨学科主题“互联智能设计”，其中列举了“在线数字气象站”“向世界介绍我的学校”等活动示例。

本方案以“互联智能设计”为落点，把“物联网实践与探索”模块中感知层的知识（传感、识别、定位三类采集技术）放进一个真实情境：学生要为一个真实的交通路口设计一套感知系统。这样安排有两个考虑。一是让知识有“用处”——三类技术不再是三个孤立的名词，而是同一套系统里各司其职的三个部分；二是让学习有“跨”的必要——要完成这套系统，学生必须调用物理、数学、道德与法治、语文等学科的知识与方法。

课标第四学段学段目标要求学生“观察、探究、理解互联网对社会各领域的影响”，“感受互联网和物联网给人们的学习、生活和工作方式带来的改变”，“增强数据安全意识，进行安全防护”。本方案在设计上对上述要求逐一作了回应：用真实路口承载“理解影响”，用方案设计承载“感受改变”，用数据与隐私的讨论承载“安全防护”。

（二）教材依据

苏科版《信息科技》八年级上册第二单元以“智能交通”为项目情境，依次安排“探索1　物联网的传感技术”“探索2　物联网的识别技术”“探索3　物联网的定位技术”三个探索课时，共同指向物联网感知层的数据采集。

教材的编排有两个特点。一是同一情境贯穿全单元，三个探索都落在智能交通这一个项目里，学生可以在同一个场景中反复调用刚学到的知识；二是一技术一探索，三类采集技术各自独立成课，又共同拼出感知层的完整能力。本方案不改动教材的知识序列，只把这三个探索重组进一条跨学科任务链：由“路口有哪些信息需要采集”引出三类技术，最终回到“一套感知系统该怎么设计”。

教学中需要把握好边界。教材对三类技术的要求停留在“知道它做什么、用在哪儿”的层面，本方案同样不深究敏感元件的内部构造、射频信号的调制方式、卫星测距的计算过程，对涉及物理原理的部分只作定性解释，不做定量推演，与教材保持一致的深度。

（三）学情分析

八年级学生在七年级已系统学习互联网的相关知识，对“网络把人和人连起来”比较熟悉；生活中几乎每天都会用到共享单车、扫码乘车、导航软件、停车场自动抬杆等应用，对“设备不用人操作就能自己工作”有直观感受，这为理解“感知”提供了经验基础。在方法上，学生已具备基本的实验观察、数据记录和小组合作能力，数学课上已学过数据的收集与整理、折线统计图，语文课上已练习过说明性文字的表达，这些都构成本次跨学科学习的起点。

学生的困难主要有三处。第一，三类技术容易混为一谈，学生常把“感知到有车”和“认出是哪辆车”当成同一件事，分不清传感与识别的界限。第二，数据意识薄弱，学生每天都在使用被采集的数据，却很少留意数据是“采”出来的，更少想过这些数据可以被整理、被分析、被用来做判断。第三，跨学科整合经验不足，遇到需要同时用到多个学科知识的任务时，容易出现“各学科知识各管一段、拼不到一起”的情况。

针对这三处困难，方案作如下安排：用一条任务链把三类技术串在同一个项目里，避免孤立记忆；用《数据记录表》和折线图作为支架，让数据“看得见、用得上”；用小组分工（方案设计、数据整理、展示汇报）和跨学科教师协同，帮助学生把不同学科的方法接起来。

三、跨学科整合设计

（一）跨学科整合点分析

本方案以信息科技为主干学科，从主题出发寻找各学科与它的整合点，使各学科知识围绕同一个任务自然融入，而不是简单拼接。

（二）跨学科整合示意

各学科与主干学科的关系如图1所示：主干学科居中，四个关联学科从不同方向提供支撑，箭头表示知识向任务的汇聚。

四、学习目标

（一）信息科技学科核心素养目标

1．信息意识：能说出智能交通场景中需要采集的三类信息，知道传感、识别、定位三类技术各自解决什么问题，主动关注身边物联网设备的应用及其背后的数据来源。

2．计算思维：能把“设计一套感知系统”这一复杂任务分解为信息采集、目标识别、位置确定、数据处理等环节，能用系统结构图描述各环节的分工与数据流向。

3．数字化学习与创新：能借助表格工具与绘图工具整理采集到的数据、绘制简单统计图，并与同伴合作完成一份包含三层架构的感知系统设计方案。