第1课开启物联网之门-导学案--2026-2027学年人教版信息技术八年级全一册
第1课 开启物联网之门 导学案
一、四维核心素养
1. 信息意识:认识物联网应用,敏锐感知身边物联现象。
2. 计算思维:理解物联网工作过程,能将现实问题抽象为物联问题。
3. 数字化学习与创新:利用物联网设备探究,尝试解决简单问题。
4. 信息社会责任:重视数据安全与隐私保护,负责任使用物联产品。
二、学习重难点
重点:物联网的概念与基本特征,物品接入物联网的三个条件,物联网三层基本架构的组成与作用。
难点:理解物联网与互联网的联系与区别,建立"万物互联"的抽象思维,能依据三个条件判断身边物品是否具备联网能力。
三、课前预习案(填空题)
阅读教材第1课内容,完成下列填空:
1. 物联网的英文名称是________,直译过来就是"物品的互联网",它让普通物品也能通过网络交换信息。
2. 一件物品要接入物联网,需要具备三个基本条件:有唯一可识别的________、能感知并提供自身________、可与其他物品交换________。
3. 物联网的基本架构从下到上分为三层:________、网络层和________,它们各司其职、协同工作。
4. 物联网的工作过程可以概括为四个环节:感知信息、________信息、________信息和反馈应用。
5. 在我们的生活中,智能家居、智慧农业、智能________、智能穿戴等都是物联网技术的典型应用领域。
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四、课中探究案(表格式)
探究环节 | 学习内容与活动 |
环节一 | 【知识点梳理】 物联网的概念:物联网是通过传感器、射频识别等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单来说,物联网就是"物品的互联网",它让原本沉默的物品也能"开口说话",主动向外界传递自己的状态信息。 【探究活动一:选一选】 1. 下列关于物联网的说法,正确的是( ) 2. 一件物品要接入物联网,下列哪一项不是必须具备的条件( ) 3. 下列物品中,目前已经接入物联网的是( ) 4. 物联网与互联网相比,最主要的区别在于( ) 5. 小明家的智能灯泡可以用手机控制开关和亮度,这主要体现了物联网的哪一特征( ) 【探究活动二:判一判】 1. 物联网中的"物"指的是所有物品,不管有没有传感器都能直接联网。( ) 2. 每一件接入物联网的物品都应该有自己独特的身份标识,这样才能被准确识别。( ) 3. 互联网是物联网的基础,物联网是互联网的延伸和扩展。( ) 4. 只要物品能够通电发光,它就一定接入了物联网。( ) 【探究活动三:想一想】 1. 请结合生活实际,列举三个你身边已经接入物联网的物品,并简单说说它们是如何联网工作的。 2. 有人说"物联网就是把互联网上的东西搬到现实中来",你同意这种说法吗?请结合物联网的三个接入条件谈谈你的理解。 |
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环节二 | 【知识点梳理】 1. 感知层:感知层是物联网的"感官",位于整个架构的最底层,负责采集物理世界的各种信息。感知层的主要设备包括各类传感器(如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、气体传感器)、射频识别标签和读写器、摄像头、全球定位系统终端等。感知层的作用相当于人的五官和皮肤,它把现实世界中物体的状态、环境的变化等物理量转换成数字信号,为后续的传输和处理提供原始数据。没有感知层,物联网就成了"无米之炊",无法获取任何真实世界的信息。 2. 网络层:网络层是物联网的"神经中枢",位于感知层之上,负责把感知层采集到的数据可靠、安全地传输到处理平台。网络层依托的是现有的各种通信网络,包括互联网、无线局域网、移动通信网络、蓝牙、紫蜂、近距离无线通信技术等。网络层的作用相当于人体内的神经系统,它把感知层采集到的信息快速、准确地传递到需要的地方。网络层的传输质量直接影响整个物联网系统的性能,数据传输是否稳定、是否安全、是否及时,都取决于网络层的工作质量。 3. 应用层:应用层是物联网的"大脑和手脚",位于架构的最上层,负责对传输过来的数据进行分析、处理和挖掘,并将结果应用到具体的行业领域和实际场景中。应用层包括各类应用软件、云平台、大数据分析系统等,它把物联网技术与各行各业的实际需求结合起来,形成了智慧家居、智慧交通、智慧农业、智慧医疗、智慧物流等丰富多彩的应用模式。应用层是物联网价值的最终体现——感知层采集数据、网络层传输数据,最终都是为了在应用层产生实际的效益,让人们的生活更加便捷、让社会的运行更加高效。 【探究活动四:选一选】 1. 在物联网三层架构中,负责采集物理世界信息的是( ) 2. 下列设备中,属于物联网感知层的是( ) 3. 物联网的网络层主要依靠下列哪一项来传输数据( ) 4. 下列关于应用层的说法,错误的是( ) 5. 如果把物联网比作一个人,那么网络层相当于人的( ) 【探究活动五:连一连】 请将下列物联网设备或功能与所属的架构层次对应起来(填序号即可): ① 温度传感器 ② 4G移动通信网络 ③ 手机上的智能家居APP ④ 射频识别标签 ⑤ 无线路由器 ⑥ 智慧交通管理平台 感知层:________________ 网络层:________________ 应用层:________________ 【探究活动六:说一说】 1. 请用自己的话简要描述物联网三层架构各自的作用,并举例说明它们之间是如何协同工作的。 2. 假设要设计一个智能温室大棚系统,用来自动监测大棚内的温度和湿度并自动调节通风和灌溉。请你分析这个系统中分别用到了感知层、网络层和应用层的哪些功能? |
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