物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)

2021年安徽省初中信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課 3.1物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)

一、教材分析

物聯(lián)網(wǎng)是把所有物品通過信息傳感設(shè)備與因特網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換，從而實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。它的核心是“萬物互聯(lián)”，它使人們的生活變得更便捷，更安全舒適，更科技節(jié)能。 本活動(dòng)主要圍繞物聯(lián)網(wǎng)有哪些通信技術(shù)，具體使用什么數(shù)據(jù)傳輸方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算。本活動(dòng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括兩部分：

1、了解常用的無線通信技術(shù)：藍(lán)牙、WIFI技術(shù)。2、通信的實(shí)現(xiàn)。 二、學(xué)生分析

雖然同學(xué)們身邊可能見過物聯(lián)網(wǎng)但由于對(duì)它們的接觸和理解都不深，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)學(xué)生來說還是比較陌生的。理解物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸方法對(duì)學(xué)生來說還是有一定難度。因此，應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新技術(shù)的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新技術(shù)的欲望，教師在課前要準(zhǔn)備充分，同時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備一臺(tái)藍(lán)牙音箱和一個(gè)智能手機(jī)，用于上課演示。增強(qiáng)學(xué)生課堂體驗(yàn)感，盡可能創(chuàng)造供學(xué)生體驗(yàn)的環(huán)境。三、教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

（1）了解物聯(lián)網(wǎng)中各種通信技術(shù)的應(yīng)用。（2）理解網(wǎng)絡(luò)通信是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信的基石。（3）初步掌握物聯(lián)網(wǎng)的通信方法。2、過程與方法

（1）通過分析案例，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，了解物聯(lián)網(wǎng)中的通信技術(shù)。（2）通過教師講解，理解物聯(lián)網(wǎng)中信息通信的實(shí)現(xiàn)方法。（3）通過案例，體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸過程。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

（1）通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，感受物聯(lián)網(wǎng)的魅力，培養(yǎng)學(xué)生積極學(xué)習(xí)新技術(shù)、善用新技術(shù)的精神。（2）培養(yǎng)學(xué)生自主探究的意識(shí)。 （3）使學(xué)生養(yǎng)成良好的使用信息技術(shù)的習(xí)慣，健康地、安全地、負(fù)責(zé)任地使用新技術(shù)。四、教學(xué)重難點(diǎn)

1、重點(diǎn)：通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中無線通信設(shè)備的觀察，了解物聯(lián)網(wǎng)中各種通信技術(shù)的應(yīng)用。12021年安徽省初中信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課2、難點(diǎn)：初步掌握物聯(lián)網(wǎng)的通信方法。 五、教學(xué)方法

1、教法

本活動(dòng)教師采用多媒體輔助教學(xué)，通過案例討論、教師演示讓了解物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)。2、學(xué)法

學(xué)生自主探究、小組合作交流。 六、教學(xué)流程

1、“視頻導(dǎo)入，引發(fā)問題”。通過智能家居視頻，讓學(xué)生初步感知物聯(lián)網(wǎng)的神奇和強(qiáng)大，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探究的欲望。 2、“案例探究，了解技術(shù)”。教師演示，學(xué)生結(jié)合案例分小組圍繞問題展開討論，了解物聯(lián)網(wǎng)中的通信技術(shù)。 3、“深度討論，理解原理”。結(jié)合剛剛所學(xué)知識(shí)，分小組圍繞問題展開深度討論，理解數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑怼?、“初步體驗(yàn)，學(xué)會(huì)應(yīng)用”。通過學(xué)習(xí)共享單車的使用，體驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸過程。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖情景導(dǎo)入1、播放視頻《體驗(yàn)智能家居》。 2、教師提問：你能說說從視頻中發(fā)現(xiàn)了哪些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備嗎？3、導(dǎo)入新課：通過視頻我們看到了物聯(lián)網(wǎng)已廣泛深入到人們生活的方方面面，“智慧生活”真正來到了我們的身邊。那在物聯(lián)網(wǎng)中這些智能設(shè)備是如何實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的呢？引出課題《物聯(lián)網(wǎng)中的通信技術(shù)》觀看視頻

聽講，思考

學(xué)生回答問題通過觀看視頻激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新技術(shù)的興趣和探究的欲望。新知探究（一）案例探究，了解技術(shù)

1、教師演示使用智能手機(jī)的藍(lán)牙功能連接藍(lán)牙音箱，播放音樂。小組討論：音箱為什么能播放手機(jī)中的音樂？教師總結(jié)：手機(jī)通過藍(lán)牙技術(shù)連接音箱，音箱就能把手機(jī)中的音樂播放出來了。（1）藍(lán)牙

藍(lán)牙技術(shù)是一種開放的近距離無線通信技術(shù)，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、音箱（如圖8-1）和智能立通過案例探究，了解物聯(lián)網(wǎng)中常用的通信技術(shù)，幫助學(xué)生了解藍(lán)牙及WIFI的的相關(guān)知識(shí)。22021年安徽省初中信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課體聲耳機(jī)（如圖8-2）等設(shè)備。藍(lán)牙設(shè)備使用前需要配對(duì)，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信。一個(gè)藍(lán)牙主設(shè)備可匹配一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備。例如，一部智能手機(jī)，一般可以和7個(gè)藍(lán)牙設(shè)備配對(duì)連接。（2）Wi-Fi

Wi-Fi是一個(gè)基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)（當(dāng)前無線局域網(wǎng)通用的標(biāo)準(zhǔn)）的無線通信技術(shù)，有以下特點(diǎn)：在電視機(jī)、音箱等設(shè)備中植入Wi-Fi模塊，通過手機(jī)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)這些設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，如圖8-3所示。小組討論、發(fā)言。認(rèn)真聽課、思考常見的藍(lán)牙32021年安徽省初中信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課 （二）深度討論，理解原理

1、小組討論：電視機(jī)、音箱、手環(huán)等設(shè)備是怎樣傳輸數(shù)據(jù)的？ 2、教師總結(jié)：通信的實(shí)現(xiàn)

傳感器在采集數(shù)據(jù)后，需要將數(shù)據(jù)傳送到控制中心或數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。所以物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器設(shè)備通常都配置Wi-Fi、藍(lán)牙等模塊，配置連網(wǎng)后就可以傳輸數(shù)據(jù)。如下圖： 1、設(shè)備端：只要能上網(wǎng)的設(shè)備。如：摩拜單車上的智能鎖、小米智能電視、智能音箱等。 2、APP端：手機(jī)上安裝智能設(shè)備APP。 3、設(shè)備端配置有Wi-Fi、藍(lán)牙等模塊，配置連網(wǎng)后就可以傳輸數(shù)據(jù)。：

4、MQTT服務(wù)器：就相當(dāng)于紅娘，它把APP端的信息和設(shè)備端進(jìn)行連接。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。 5、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：主要用于存儲(chǔ)一些歷史數(shù)據(jù)、用戶信息、交易記錄等需要被記錄的數(shù)據(jù)。身邊的WiFi帶著問題分組討論認(rèn)真聽課、思考了解身邊WiFi及其用途。分小組圍繞設(shè)計(jì)的問題展開深度討論，提高學(xué)生運(yùn)用學(xué)習(xí)的知識(shí)解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)共享單42021年安徽省初中信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課（三）初步體驗(yàn)，學(xué)會(huì)應(yīng)用

1、播放共享單車的使用方法視頻。2、學(xué)生討論：

（1）你能說說共享單車的開鎖原理嗎？3、教師總結(jié)。學(xué)生觀看展開討論車的使用，體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸過程。養(yǎng)成良好的使用信息技術(shù)的習(xí)慣。小結(jié)延伸 1.課堂小結(jié)：物聯(lián)網(wǎng)中常見的無線通信技術(shù)有__藍(lán)牙__、___WiFi___等。 藍(lán)牙技術(shù)是一種開放的近距離無線通信技術(shù)，一個(gè)藍(lán)牙主設(shè)備可匹配一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備

Wi-Fi的特點(diǎn)：速度快、可靠性高、覆蓋