第11课《物联功能细分解》教学设计人教版信息科技八年级全一册.docx

第11课物联功能细分解

课题

第三单元第11课

物联功能细分解

应到人数

实到人数

课型

新授课

备课时间

上课时间

教

材

分

析

本节课是八年级全一册中物联网实践与探索单元的关键课程，主要围绕物联系统的结构和功能展开。通过分析生活中的物联系统，如物联公交站牌、物联门锁等，帮助学生深入理解物联系统的工作原理和三层结构（感知层、网络层、应用层），明确各层在数据采集、传输、处理和控制等方面的功能，为学生后续进行物联系统的设计与开发奠定坚实基础。同时，培养学生以数据为核心分析和分解物联功能的思维方式，使学生能够更好地应用物联网技术解决实际问题，提升学生在物联网领域的综合素养和实践能力。

学

情

分

析

学生在之前的课程中已经对物联网有了一定的了解，知道物联网是通过各种设备和技术实现物品之间的互联互通，但对于物联系统的具体结构和详细工作过程缺乏深入认识。他们熟悉一些常见的物联网应用场景，如共享单车、智能家居等，但不清楚这些应用背后的技术架构和数据处理流程。

核

心

素

养

目

标

信息意识：在了解物联系统工作过程中，提高对数据在物联系统中核心地位的认识，学会从数据采集、传输和处理的角度理解物联系统的运行机制，如意识到数据是如何驱动物联系统实现各种功能的。

计算思维：引导学生思考物联系统各层之间的协同工作原理，理解其如何通过计算和通信实现高效的功能实现，提升计算思维在物联系统架构中的应用能力，培养运用计算思维优化物联系统性能的意识，如设计更合理的数据传输路径或优化数据处理算法。

数字化学习与创新：引导学生在拓展与提升活动中，发挥创意，思考物联门锁系统的创新功能（如结合生物识别技术实现更安全的开锁方式），通过实践活动培养创新思维和实践能力，如设计基于新功能需求的物联门锁系统架构，同时鼓励学生参与物联网相关的创新实践项目，提升学生在数字化环境下的创新实践精神。

信息社会责任：在学习物联系统的过程中，引导学生树立正确的价值观和责任意识，了解物联网应用中的安全风险（如物联门锁数据泄露可能导致的安全问题），增强信息安全和法律意识，遵守物联网应用的道德规范和法律法规，积极保护个人隐私和数据安全。

教学重点

理解物联系统的三层结构（感知层、网络层、应用层）及其功能，通过分析物联公交站牌等实例，掌握各层在数据采集、传输、处理和控制等方面的具体作用，明确各层之间的协作关系，如感知层如何通过传感器采集数据，网络层如何保障数据可靠传输，应用层如何对数据进行处理和应用。

教学难点

深入理解物联系统各层之间的数据交互和协同工作原理，特别是网络层在数据传输过程中的复杂机制（如不同通信协议的选择和应用）以及应用层对数据的处理和反馈控制逻辑，需要学生具备一定的抽象思维和系统分析能力，能够从技术层面理解物联系统的整体运行机制，培养学生对复杂技术系统的理解能力。

教法

讨论交流、讲解法、演示法、任务驱动法

学法

交流讨论法、动手实践

教学准备

教师准备可联网的计算机

学生准备:预习本节课内容

教学过程

二次备课

三次备课

一、新课导入

展示一些常见的物联系统应用场景的图片或视频，如物联公交站牌显示实时公交信息、智能家居系统控制灯光和家电等，提问学生：“这些智能场景是如何实现的呢？其实这都离不开物联网技术，而物联网系统是由多个部分协同工作来实现各种功能的。”引发学生对物联系统工作原理的兴趣。以物联公交站牌为例，简单介绍其为人们出行带来的便利，如实时了解公交位置、预计到站时间等，强调物联系统在提高生活效率和便利性方面的重要性，引出本节课的主题——物联功能细分解，让学生对即将学习的物联系统结构和功能分析充满期待。

二、讲授新课

学习活动1

引导学生观察物联公交站牌系统，组织学生讨论其具备的功能，如车辆定位、到站提醒、线路规划等。对于每个功能，让学生思考其对乘客出行的帮助，如车辆定位功能可以让乘客知道公交车当前所在位置，合理安排出行时间；到站提醒功能避免乘客错过公交车等，培养学生的观察能力和对物联系统功能的理解能力。

以到站提醒功能为例，详细分析其工作过程。教师提问：“公交站牌是如何知道公交车即将到站的呢？”引导学生从数据采集、传输和处理的角度进行思考。学生分组讨论，教师巡视各小组，参与部分小组的讨论，引导学生梳理出以下工作过程：公交车上的北斗车载定位终端和加速度传感器等采集车辆的位置、速度等数据，这些数据通过通信设备（如3G/4G/5G网络模块）传输到服务器，服务器对数据进行分析处理（如计算公交车与公交站牌之间的距离、预计到站时间等），然后将处理结果发送给公交站牌，公交站牌通过显示屏或语音提示等方式向乘客呈现到站提醒信息。在讨论过程中，教师引导学生关注数据在系统中的流动和处理过程，让学生理解每个