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物联网发展简述教学设计

课题

物联网发展简述

单元

第一单元

学科

信息科技

年级

八年级

教材分析

本课《物联网发展简述》是江西科学技术出版社信息科技八年级上册第一单元《走进物联网》的开篇之作。课文系统介绍了物联网的概念、架构以及发展历程，并通过对比分析物联网与互联网的异同，帮助学生构建物联网知识体系。通过学习，学生将初步认识物联网，为后续深入学习物联网技术奠定坚实基础。

学习

目标

信息意识：

学生将能够识别并理解物联网技术在日常生活和社会发展中的广泛应用，形成对物联网信息价值的敏感性和判断力，能够主动寻找、分析物联网相关的信息和案例，增强信息意识。

计算思维：

通过学习物联网的概念与架构，学生能够运用逻辑思维和抽象思维，分析物联网系统的组成部分和工作原理，理解物联网中信息的传输和处理过程，初步培养计算思维能力。

数字化学习与创新：

学生将学会利用数字化工具和资源，如网络有哪些信誉好的足球投注网站、在线课程等，深入了解物联网的发展历程和技术前沿，能够尝试运用物联网知识进行简单的创新设计或实践项目，提升数字化学习和创新能力。

信息社会责任：

学生将认识到物联网技术在带来便利的同时，也可能带来隐私泄露、信息安全等问题，从而树立信息安全意识，了解并遵守相关的法律法规和道德规范，能够在物联网应用中体现信息社会责任，做到合法、安全、负责任地使用物联网技术。

重点

知道物联网的概念与架构；了解物联网的发展历程。

难点

解物联网和互联网的异同。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

通过多媒体展示智能家居、智慧城市等物联网应用的视频片段，引发学生的兴趣。

提问：“视频中展示的这些智能设备是如何相互连接并协同工作的呢？它们背后的技术是什么？”

引导学生思考并讨论，然后引出物联网的概念。

观看视频，认真聆听教师的提问。

小组讨论，分享自己的想法和猜测。

听取教师的总结，初步了解物联网的概念。

通过生动的视频片段，吸引学生的注意力，激发学生的好奇心和探索欲。

通过提问和讨论，引导学生主动思考，为后续学习打下基础。

讲授新课

环节一：引入物联网概念

详细解释物联网的概念，即物物相连的互联网。

展示物联网的架构图，包括感知层、网络层和应用层，并逐一解释各层的功能和作用。

通过实例说明，如智能家居中的传感器如何收集数据，通过网络传输到云平台进行分析处理，最终反馈给用户。

活动介绍：教师首先通过多媒体展示一些日常生活中常见的物联网应用场景，如智能冰箱、智能家居系统等，引导学生观察这些场景中有哪些共同的特点，并尝试用自己的语言描述。

知识点讲解：随后，教师将正式引入“物联网”这一概念，解释物联网是指通过信息传感设备（如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等）将任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通信的网络。强调物联网的核心在于“物物相连”的网络世界。

互动提问：教师提问学生在日常生活中是否接触过物联网产品或服务，鼓励学生分享自己的体验和感受，从而加深对物联网概念的理解。

环节二：深入讲解物联网架构

活动介绍：为了让学生更好地理解物联网的工作原理，教师将物联网架构分为感知层、网络层、处理层和服务层四个部分来讲解。每讲解一个层次，都会结合实际案例帮助学生理解该层的功能。

知识点讲解：

感知层：负责收集物理世界的各类数据，如温度、湿度等，通过传感器实现。举例说明如何利用温湿度传感器监测室内环境。

网络层：主要负责数据传输，可以是有线网络也可以是无线网络。讨论不同网络技术（如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等）的特点及其适用场景。

处理层：对收集到的数据进行分析处理，可能涉及云计算、大数据等技术。通过案例分析，如智能交通系统的运作机制，来解释处理层的重要性。

服务层：向用户提供最终的服务或产品，如智能家居控制、远程医疗咨询等。邀请学生想象未来可能出现的新颖物联网服务。

实践活动：组织小组讨论，让每个小组选择一个特定的物联网应用场景，尝试构建其架构图，然后分享给全班同学。

环节三：探讨物联网发展历程

简述物联网的起源和发展历程，包括早期的RFID技术、无线传感器网络等。

展示物联网在不同领域的应用案例，如工业、农业、医疗等。

强调物联网技术的不断进步和广泛应用对社会的深远影响。

活动介绍：教师通过时间轴的形式，向学生展示物联网从概念提出到今天广泛应用的主要发展阶段，包括关键技术的进步、重要事件的发生等。

知识点讲解：

早期探索阶段（20世纪末至21世纪初）：物联网概念首次被提出，开始研究相关技术。

快速发展阶段（21世纪初至今）：随着移动互联网、云计算等技术的成熟，物联网技术迅速发展，应用领域不断扩展。

未来展望：预测物联网将在智慧城市、工业4.0等领域发挥更大作用。

视频观看：播放一段关于物联网发展的短片