第16课《模块功能先划分》教学设计人教版信息科技八年级全一册.docx

第16课模块功能先划分

课题

第四单元16课

模块功能先划分

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重要课程，主要围绕简易物联系统的规划展开。通过学习物联系统的工作环节、确定功能需求以及划分功能模块，学生能够系统地掌握构建简易物联系统的前期规划方法，为后续实际搭建和实现物联系统奠定坚实基础。这有助于培养学生的系统思维和工程实践能力，使学生能够从整体上把握物联系统的构建过程，理解各部分之间的相互关系，提高学生在物联网技术领域的综合素养，为今后深入学习物联网技术和参与相关项目开发做好准备。

学

情

分

析

八年级学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于直观、具体的物联系统实例（如共享单车、物联音箱）容易理解，但在理解物联系统的抽象工作流程（如数据采集、传输、处理和反馈控制之间的逻辑关系）和功能模块划分的原则时可能会遇到困难。他们具有较强的好奇心和求知欲，但在分析和解决实际问题时的能力有待提高。

核

心

素

养

目

标

信息意识：在确定物联系统功能需求和划分功能模块的过程中，提高对信息采集、传输、处理和反馈的认识，学会从信息交互的角度理解物联系统的运行机制，如意识到不同功能模块如何协同工作以实现信息的有效流动和处理，从而满足系统的功能需求。

计算思维：引导学生思考如何根据实际需求优化物联系统功能模块（如提高数据传输效率、增强系统的可靠性），理解其如何通过计算和技术手段实现更高效的系统性能，提升计算思维在物联系统规划中的应用能力，培养运用计算思维解决物联网系统设计实际问题的意识，如选择合适的通信协议和算法来优化模块之间的通信和数据处理。

数字化学习与创新：鼓励学生通过查阅资料、小组讨论、实践探索等方式，自主学习物联系统规划的相关知识，包括工作环节分析、功能需求确定、功能模块划分等，提高数字化学习的实践能力和创新技能，如学会从互联网上获取物联网项目案例资料，筛选有用信息，并结合实际需求进行分析和应用，培养自主学习和终身学习的意识。

信息社会责任：在学习和实践物联系统规划的过程中，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（如数据泄露、系统故障导致的安全问题），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公共安全。

教学重点

能够根据实际需要确定简易物联系统的功能需求并划分功能模块，以物联花盆系统为例，学会通过小组讨论和需求分析确定系统应具备的功能（如环境数据采集、自动灌溉等），并根据功能需求将系统划分为环境感知模块、网络通信模块、服务平台模块和执行模块，明确各功能模块的职责和模块之间的数据交互方式，掌握物联系统功能模块划分的方法和原则。

教学难点

深入理解物联系统各工作环节之间的数据交互和协同工作原理，特别是数据在不同模块之间的传输、处理和反馈机制，需要学生具备一定的抽象思维和系统分析能力，能够从整体上把握物联系统的运行逻辑，培养学生对复杂系统工作原理的理解能力。

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，如智能农业中的自动灌溉系统、智能家居中的智能照明系统等，提问学生：“这些智能系统是如何实现的呢？它们是由哪些部分组成的？”引发学生对物联系统构建过程的兴趣。

简单介绍物联系统在现代生活中的广泛应用及其为人们带来的便利，强调物联系统的构建需要经过系统的规划，引出本节课的主题——模块功能先划分，让学生对即将学习的物联系统工作环节、功能需求确定和功能模块划分充满期待。

二、讲授新课

学习活动1

引导学生选择生活中常见的一两个物联系统，如共享单车、物联音箱等。学生分组后，每个小组确定要分析的物联系统。教师在黑板或电子白板上列出学生选择的物联系统，以便后续讨论和总结。

对于每个选定的物联系统，组织学生分析其工作环节。以共享单车为例，引导学生思考：共享单车是如何知道自己的位置的？（采集数据：通过位置传感器采集单车位置数据）这些数据是如何传输的？（传输与存储数据：通过窄带物联网传输单车位置数据到服务器）服务器如何处理这些数据？（分析处理数据：计算单车的具体位置）用户如何使用共享单车？（反馈与控制：用户扫码开锁，实现对单车的使用控制）。在分析过程中，教师引导学生填写表16.1，将物联系统的各个工作环节与具体的实现方式对应起来，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。每个小组选派代表分享分析结果，教师对各小组的分析进行点评和补充，确保学生能够清晰地理解物联系统的工作流程，特别是