第4課 物物相連有價值 教案 2024-2025學(xué)年人教版（2024）初中信息技術(shù)八年級全一冊

教案備課教師：備課日期：年月日課題第4課物物相連有價值課型：新課授課時間年月日共1課時第1課時學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)1.信息意識：增強學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知力和關(guān)注度，理解其在日常生活中的重要性。2.計算思維：通過設(shè)計遠(yuǎn)程關(guān)閉窗戶等實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力。3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：利用信息技術(shù)工具（如傳感器模擬軟件）進(jìn)行探索性學(xué)習(xí)，創(chuàng)新性地解決實際問題。4.信息社會責(zé)任：探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對社會的影響，培養(yǎng)學(xué)生的科技倫理意識和社會責(zé)任感。教學(xué)重點理解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，掌握數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如何改變生活。教學(xué)難點理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)背后的復(fù)雜原理，如傳感器的工作原理、數(shù)據(jù)傳輸過程等，并能將其應(yīng)用于解決實際問題。教法學(xué)法教法：情境教學(xué)法、案例教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、直觀演示法。學(xué)法：觀察思考、小組討論、動手實踐、自主探究。教具學(xué)具準(zhǔn)備具備上網(wǎng)條件的信息科技實驗室、多媒體課件、傳感器模擬軟件（或?qū)嵨飩鞲衅骷芭涮自O(shè)備，視條件而定）、分組討論材料（如問題卡片、任務(wù)單）、獎勵機制道具（如貼紙、小獎品）等。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入活動1：播放一段關(guān)于智能家居的短視頻，展示通過手機APP遠(yuǎn)程控制家中燈光、空調(diào)、窗簾等設(shè)備的場景。活動1：觀看視頻，思考這些設(shè)備是如何實現(xiàn)互聯(lián)互通的。通過貼近生活的實例，激發(fā)學(xué)生興趣，引出物聯(lián)網(wǎng)的概念。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新知探究應(yīng)用提升一、新知探究1.豐富實時數(shù)據(jù)的作用活動2：給學(xué)生提供高速公路道路視頻監(jiān)控鏈接，組織學(xué)生分小組查看道路實時情況。活動3：給學(xué)生提供全國天氣實況網(wǎng)站，組織學(xué)生分小組找到溫度較高和溫度較低的地方，引導(dǎo)學(xué)生思考網(wǎng)站是如何得到各地的溫度的。活動4：給學(xué)生提供全國天氣實況網(wǎng)站，組織學(xué)生分小組找到溫度較高和溫度較低的地方，引導(dǎo)學(xué)生思考網(wǎng)站是如何得到各地的溫度的。活動5：結(jié)合實際案例帶領(lǐng)學(xué)生分析物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的傳感器結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)后的價值體現(xiàn)。通過實例總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)的基石，沒有傳感器采集的海量數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)的分析也就無從而來。2.遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢活動6：創(chuàng)設(shè)情景，通過攝像頭觀察到學(xué)生下晚自習(xí)回家晚，路燈沒亮，以想為學(xué)生打開路燈為例，帶領(lǐng)學(xué)生感受傳感器遠(yuǎn)程控制，探究遠(yuǎn)程打開路燈的方式。活動7：給學(xué)生半成品代碼，組織學(xué)生分小組完成實驗?；顒?：帶領(lǐng)學(xué)生思考，如果每個攝像頭，包括家里的、學(xué)校的、宿舍的都連接上互聯(lián)網(wǎng)，有什么風(fēng)險。3.傳感器協(xié)同帶來的新智能活動9：引導(dǎo)學(xué)生思考，除了剛才實現(xiàn)的遠(yuǎn)程打開路燈之外，能不能利用傳感器自動感知功能，小組合作設(shè)計一個樓梯燈方案。引導(dǎo)學(xué)生思考聲音值和光線值之間存在怎樣的關(guān)系時，才能模擬樓梯聲控?zé)??；顒?0：給學(xué)生半成品代碼，讓學(xué)生實際體驗。給學(xué)生半成品代碼，實現(xiàn)遠(yuǎn)程收集聲音值大小功能。提問學(xué)生若將聲音值改為其他數(shù)據(jù)，能實現(xiàn)什么效果。總結(jié)本地傳感器數(shù)據(jù)協(xié)同和網(wǎng)絡(luò)傳感器數(shù)據(jù)協(xié)同的特點。二、應(yīng)用提升游戲名稱：物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)意大賽游戲規(guī)則：學(xué)生分組，每組選擇一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景（如智能農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療、智慧城市等），設(shè)計具體方案，包括所需設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸方式、應(yīng)用場景描述及社會價值?；顒?1：巡回指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，提供技術(shù)支持和思路拓展?；顒?：分小組查看高速公路實時路況視頻監(jiān)控，從傳感器采集——服務(wù)器處理——可視化顯示——物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢四個角度分析物聯(lián)網(wǎng)是如何助力道路視頻監(jiān)控的，對高速公路安全有什么作用，體會通過物聯(lián)網(wǎng)查看豐富數(shù)據(jù)?；顒?：分小組查看全國氣溫實況網(wǎng)站，找到溫度比較高和溫度比較低的地方，從傳感器采集——服務(wù)器處理——可視化顯示——物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢四個角度分析物聯(lián)網(wǎng)是如何助力氣象監(jiān)測的，對日常生活有什么幫助。活動4：小組討論，思考打開路燈的多種方式，例如：①利用定時器，設(shè)定好時間，自動打開；②利用傳感器，感知天黑了，自動打開；③動手設(shè)置操作遠(yuǎn)程打開。活動5：分小組實驗，修改代碼，實現(xiàn)遠(yuǎn)程開燈、關(guān)燈的功能，體會遠(yuǎn)程控制，感受遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢。學(xué)生在平板電腦上遠(yuǎn)程完成開燈、關(guān)燈操作。活動6：想象全部攝像頭都聯(lián)網(wǎng)的危害，意識到涉及隱私的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)需要格外謹(jǐn)慎，對物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制有了辯證的認(rèn)識?；顒?：分小組討論，分析樓梯燈所需傳感器，從而得知應(yīng)該從聲音傳感器和光敏傳感器入手（或者采用光敏傳感器和觸摸傳感器也可以）。通過分析得知，聲音響和光線暗兩個條件應(yīng)當(dāng)同時滿足。進(jìn)一步思考兩個傳感器的閾值應(yīng)該如何設(shè)計，才能滿足真實情況。以兩個現(xiàn)實場景出發(fā)，從四個方面思考物聯(lián)網(wǎng)如何助力日常生活，體會豐富實時的數(shù)據(jù)是如何顯示到我們眼前的過程，同時也領(lǐng)會查看豐富數(shù)據(jù)給日常生活帶來的價值。梳理物理網(wǎng)與大數(shù)據(jù)關(guān)系，體會物聯(lián)系統(tǒng)重要性。發(fā)散思維，引導(dǎo)學(xué)生以路燈為例，思考遠(yuǎn)程打開的方式，從而體會物聯(lián)網(wǎng)為生活帶來的便利。理解物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制帶來便利的同時，辯證看待物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全。以真實問題和項目驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷原理運用過程，計算思維和數(shù)字化工具應(yīng)用過程，建構(gòu)知識，提升問題解決能力。學(xué)生在做中學(xué)，用中學(xué)，動手體驗傳感器數(shù)據(jù)融合，了解進(jìn)行協(xié)同控制，可以產(chǎn)生一加一大于二的效果。根據(jù)方案的創(chuàng)新性、實用性、可行性進(jìn)行評選，頒發(fā)小獎品。課堂小結(jié)活動12：總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、數(shù)據(jù)的重要性及其社會價值，引導(dǎo)學(xué)生思考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來發(fā)展的可能方向。結(jié)束語：物物相連，不僅改變了我們的生活，更將引領(lǐng)我們走向更加智能、便捷的未來。希望同學(xué)們能繼續(xù)保持好奇心，探索更多未知領(lǐng)域?；顒?：分享學(xué)習(xí)收獲，提出疑問或未來展望。讓學(xué)生通過梳理和總結(jié)，鞏固本節(jié)課所學(xué)知識的同時，對物聯(lián)網(wǎng)價值有進(jìn)一步的思考。課后作業(yè)布置基礎(chǔ)作業(yè)：完成一份關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的調(diào)研報告，至少包含三種不同的應(yīng)用場景。拓展作業(yè)：設(shè)計一個簡單的物聯(lián)網(wǎng)項目方案，可以是智能家居的某個功能改進(jìn)，也可以是針對學(xué)?；蛏鐓^(qū)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。實踐作業(yè)：利用周末時間，調(diào)查家附近的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例，拍照記錄并撰寫簡短說明。板書設(shè)計第一單元從感知到物聯(lián)第4課物物相連有價值1.豐富實時數(shù)據(jù)的作用2.遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢3.傳感器協(xié)同帶來的新智能教學(xué)札記收獲：通過本次課程，學(xué)生不僅掌握了物聯(lián)網(wǎng)的基本知識，還激發(fā)了濃厚的興趣和探索欲。小組合作學(xué)習(xí)模式有效促進(jìn)了學(xué)生之間的交流與合作，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作能力。不足：部分學(xué)生在理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)背后的復(fù)雜原理時存在一定困難，需要更多直觀、生動的演示和解釋。此外，課堂時間分配上略顯緊張，部分環(huán)節(jié)未能充