义务教育版（2024）八年级下册信息科技 第16课 模块功能先划分 教案+学期教学计划

附件3——电子备课教学计划
信息科技 学 科（ 八 年级）教 学 计 划
学情分析 知识基础：学生已掌握计算机基础操作、简单编程逻辑（如Scratch）、网络基础知识（如IP地址、数据传输）。能力特点：具备初步的逻辑思维能力，但对物联网系统设计、数据分析和安全防护等综合应用缺乏实践经验。兴趣点：对智能设备（如智能家居、共享单车）的工作原理感兴趣，但对技术细节理解较浅。 教材分析：教材定位：本册聚焦物联网技术与应用，通过实践项目引导学生理解物联系统的工作流程、模块划分及安全防护。核心内容：第四单元：简易物联系统实践（功能划分、数据采集、反馈控制）。第五单元：物联网应用探索（文物保护、医疗、农业等场景）。第六单元：物联网安全（虚拟身份、风险防范、系统升级）。前后衔接：前期学习传感器与网络基础，为本单元实践奠定基础；后续为九年级人工智能与大数据学习提供技术支撑。 本学期教学目标：知识与技能：掌握物联系统的工作环节（采集、传输、分析、反馈）。能划分功能模块并设计简单物联系统（如智能花盆）。理解物联网安全风险及防范策略。核心素养：信息意识：通过数据分析感知技术对社会的影响。计算思维：通过模块化设计解决实际问题。数字化学习：利用物联网平台完成项目实践。 教学重难点：重点：物联系统功能模块划分与实现。数据可视化和反馈控制算法的应用。难点：多模块协同工作的逻辑设计。物联网安全策略的实践应用（如加密传输）。 本学期要达到的教学质量目标：合格率：85%以上学生能独立完成物联系统功能设计。优秀率：30%以上学生能创新性优化系统（如加入AI预测功能）。 实施教学的主要措施：分层教学：基础任务：完成教材案例（如物联花盆系统）。拓展任务：设计个性化项目（如智能公交查询系统）。实践驱动：每单元安排1-2次实验课，使用Arduino、树莓派等设备搭建物联系统。课程思政：通过“文物保护新手段”案例，强调科技对文化传承的责任。在“物联网安全”单元融入网络安全法律法规教育。评价多元化：过程性评价（小组合作）占40%。终结性评价（期末项目答辩）占60%。
附件4
中学2024--2025学年第二学期八年级信息科技教学进度表
周次 起止时间 教学日 教学内容 课时 作业安排 备注
起 止
准备周 2025年2月15日 2025年2月16日 制定计划 研读教材 开学前准备周 预习下节课内容
第1周 2025年2月17日 2025年2月23日 5 第 16 课模块功能先划分 1 预习下节课内容
第2周 2025年2月24日 2025年3月2日 5 第 17 课物联数据需采集 1 预习下节课内容
第3周 2025年3月3日 2025年3月9日 5 第 18 课数据分析与处理 1 预习下节课内容
第4周 2025年3月10日 2025年3月16日 5 第 19 课数据呈现可视化 1 预习下节课内容
第5周 2025年3月17日 2025年3月23日 5 第 20 课反馈控制有算法 1 预习下节课内容
第6周 2025年3月24日 2025年3月30日 5 第 21 课文物保护新手段 1 预习下节课内容
第7周 2025年3月31日 2025年4月6日 3 第 22 课健康生活新设备 1 预习下节课内容
第8周 2025年4月7日 2025年4月13日 5 第 22 课健康生活新设备（2） 1 预习下节课内容
第9周 2025年4月14日 2025年4月20日 5 第 23 课医疗设施新功能 1 预习下节课内容
第10周 2025年4月21日 2025年4月27日 5 第 24 课农业生产新模式 1 预习下节课内容
第11周 2025年4月28日 2025年5月4日 3 第 25 课学习探究新工具 1 预习下节课内容
第12周 2025年5月5日 2025年5月11日 4 第 25 课学习探究新工具（2） 1 预习下节课内容
第13周 2025年5月12日 2025年5月18日 5 第 26 课数字世界有身份 1 预习下节课内容
第14周 2025年5月19日 2025年5月25日 5 第 27 课安全事件与风险 1 预习下节课内容
第15周 2025年5月26日 2025年6月1日 5 第 28 课安全防范讲策略 1 预习下节课内容
第16周 2025年6月2日 2025年6月8日 3 第 29 课自主可控意义大 1 预习下节课内容
第17周 2025年6月9日 2025年6月15日 3 第 29 课自主可控意义大（2） 1 预习下节课内容
第18周 2025年6月16日 2025年6月22日 5 第 30 课系统安全需升级 1 预习下节课内容
第19周 2025年6月23日 2025年6月29日 5 第 30 课系统安全需升级（2） 1 预习下节课内容
第20周 2025年6月30日 2025年7月6日 5 考试
第21周 2025年7月7日 2025年7月13日 放假
单元教学设计
单元 第 四 单 元
课题 简易物联系统实践
教材分析 前期基础：学生在第三单元已掌握传感器、执行器的基本操作和简单物联功能实现（如自动灯光控制）。 本单元重点：从单一功能实践转向完整物联系统设计，强调系统化思维（需求分析→模块划分→集成开发）。 后续衔接：为第五单元“智能家居系统开发”中的复杂场景应用奠定基础。 核心内容：物联系统架构（感知层、传输层、应用层）。数据采集、传输、处理与反馈控制的全流程。跨模块功能整合与系统调试
课程标准
要求 课程标准与单元目标 课标要求：信息意识：理解物联系统对生活的影响，感知数据价值。 计算思维：通过模块化设计解决实际问题，优化系统逻辑。 数字化学习：使用物联网平台进行数据可视化和远程控制。 社会责任：讨论数据隐私与系统安全性。
单元目标 1. 自觉遵守物联网实验的操作规程，会使用实验设备搭建物联系统原型，并能通过实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据。 2. 通过简易物联系统的设计与搭建，探索物联网中数据采集、处理、反馈控制等基本功能，体验物联网、大数据及人工智能的关系。
课时数 第 16 课 模块功能先划分 一课时 第 17 课 物联数据需采集 一课时 第 18 课 数据分析与处理 一课时 第 19 课 数据呈现可视化 一课时 第 20 课 反馈控制有算法 一课时
单课时设计模板
课时教学设计 备 注
课时 第一课时
授课时间 2025年2月17日
课型 新课
课程标准要求 了解物联系统的基本工作流程，能确定简易物联系统的功能需求；能够根据实际需要划分简易物联系统的功能模块
课时目标 1、学生能够清晰阐述物联系统的工作环节，准确确定简易物联系统的功能需求，并合理划分其功能模块。
2、通过分析实例、小组讨论和项目设计，提升观察分析、团队协作以及解决实际问题的能力。
3、激发学生对物联网技术的探索兴趣，培养创新精神和团队合作意识，强化国家安全意识和技术自主创新思维
教学重点 确定简易物联系统的功能需求；根据实际需要划分简易物联系统的功能模块
教学难点 根据实际需要划分简易物联系统的功能模块，理解物联设备与功能模块之间的非一对一关系
教学方法 讲授法、讨论法、任务驱动法、案例分析法
学习方法 自主学习法、合作学习法、探究学习法
教学用具 机房、多媒体课件、学习任务单
教 学 过 程 一、复习巩固（5 分钟） 引导学生回顾之前所学的过程与控制、物联系统等相关知识，提问：“物联网的核心技术有哪些？”“简单描述物联网的基本概念”。随机抽取学生回答，强化对旧知识的记忆，为新课学习搭建知识桥梁。 二、新课导入（5 分钟） 教师引导学生举例说出生活中常见的物联系统，如智能手表、智能家居安防系统等。对学生的回答进行点评和补充，如 “智能手表不仅能记录运动数据，还能接收手机通知，它是如何实现这些功能的呢？” 通过这些问题引发学生思考，自然地引出本节课关于物联系统工作环节、功能需求和模块划分的学习内容，激发学生的学习热情。 新课教学（25 分钟） 1、了解物联系统的工作环节（8 分钟） 讲授法：以共享单车为例，详细分析其使用过程，将该过程分成位置数据采集、数据传输、位置计算、开锁控制四个步骤，并引导学生与物联系统的采集数据、传输与存储数据、分析与处理数据、反馈与控制四个工作环节相对应。在讲解过程中，利用 PPT 展示共享单车的工作原理示意图，使学生更直观地理解。 小组合作学习法：让学生分组讨论生活中其他物联系统（如智能手环、智能音箱）的工作环节，完成学习活动一。每个小组推选一名代表进行分享，其他小组可以提问和补充，教师进行总结和点评，强化学生对物联系统工作环节的理解。 2、确定物联系统的功能需求（9 分钟） 情境教学法：创设外出旅游，家中无人浇花的情境，引出搭建物联花盆系统的需求。组织学生分组讨论该物联系统的功能需求，鼓励学生充分发挥想象力，每个组确定的系统功能可以有所不同。在学生讨论过程中，教师巡视各小组，引导学生从采集数据（如土壤湿度、温度、光照强度等）、传输与存储数据（通过网络传输至手机 APP 或云端）、分析与处理数据（判断植物生长状况）、反馈与控制（自动浇水、补光等）等方面思考功能需求。 任务驱动法：让学生完成学习活动四，填写物联花盆系统功能需求表。之后，引导学生对功能需求进行可行性评估，讨论实现物联花盆系统的技术方案，评估其可行性，完成学习活动五，明确搭建该系统所需软件环境（如手机 APP 开发平台）和硬件器材（如传感器、主控板、执行器等）。 3、物联系统的模块划分（8 分钟） 讲授法：引导学生认识到把物联系统分解为多个功能模块的必要性，介绍物联花盆系统可分为环境感知模块、网络通信模块、服务平台模块和执行模块，并展示物联花盆系统各模块关系图。详细讲解每个模块的功能，如环境感知模块由各类传感器组成，负责采集植物生长环境数据；网络通信模块负责数据传输；服务平台模块用于数据存储、处理和管理；执行模块根据指令控制设备动作。 合作学习法：让学生根据关系图，讨论、思考每个功能模块负责的任务以及模块之间的关系，完成学习活动七的连线任务。教师强调在物联系统功能模块的划分中，物联设备与功能模块并非一对一的关系，以物联花盆系统中的主控板为例进行详细说明。之后，让学生将学习任务单的学习活动五中用到的软件、硬件、平台等对应到相应的功能模块中，完成学习活动九，巩固 “模块划分” 的知识。 四、小结（5 分钟） 与学生一起回顾本节课所学内容，包括物联系统的工作环节、确定功能需求的方法和功能模块的划分，梳理所学内容之间的逻辑关系，强调重点和难点知识，如功能需求分析的要点、模块划分的依据等。通过提问 “物联系统工作环节中，哪个环节最重要，为什么？” 等问题，解答学生的疑问，帮助学生构建完整的知识体系。 五、练习巩固（当堂检测）（10 分钟） 布置相关练习题，如分析高铁烟雾报警系统的工作环节和功能模块划分。要求学生先独立思考，然后同桌之间互相交流讨论，最后教师进行点评和总结，及时反馈学生的学习情况，强化学生对知识的理解和应用能力。 给出一个简单物联系统的功能需求描述，让学生尝试划分其功能模块，进一步巩固模块划分的知识，加深对物联系统结构的理解。 六、布置分层作业（5 分钟） 基础作业：让学生整理本节课学习的物联系统知识，制作思维导图，梳理物联系统工作环节、功能需求和模块划分之间的关系，帮助学生巩固基础知识，构建知识框架。 拓展作业：选择一个生活中的实际场景，设计一个较为复杂的物联系统，详细写出功能需求分析报告，并画出功能模块架构图，同时思考如何运用自主可控技术提高系统的安全性和自主性，培养学生的创新能力和综合应用能力，强化国家安全意识和技术创新思维。
板书设计 第 16 课 模块功能先划分 物联系统工作环节 物联系统功能需求 物联系统模块划分
教学反思 在教学过程中，观察学生在各个环节的参与度和表现，尤其是在小组讨论和练习巩固环节，了解学生对知识的掌握程度和存在的问题。思考教学方法是否有效，是否达到了预期的教学目标。例如，部分学生在理解物联设备与功能模块的非一对一关系时存在困难，后续教学中可增加更多实例进行强化；在小组讨论时，部分学生参与度不高，可优化分组方式或加强引导，提高学生的学习效果。
组长审批、
签字 课前签字： (检查本周超周备课） 年 月 日 课后签字： （检查上周反思完成） 年 月 日