八下信技《初识物联网》导学案
班级：__________ 姓名： __________
一、学习目标
信息意识：理解 “物物相连” 的本质特征，形成技术与生活关联的敏感度。
计算思维：能结合生活实例，运用“感知层-网络层-应用层”三层架构分析物联网应用系统，并进行功能算法设计。
数字化学习与创新：结合学习和生活实际需求，创意设计物联网应用，在实践中培养技术应用能力与协作创新思维。
信息社会责任：辩证认识物联网技术的便捷性与潜在风险，树立合理使用技术、关注数据安全的责任意识，自觉遵守信息社会行为规范。
二、学习重难点
重点：物联网的概念、架构与特征
难点：物联网架构的分层理解与实际应用迁移
三、教学过程
板块一：视频导入，激发兴趣
观看视频，思考：视频中什么物体连上了网？这些物体连上网后有什么作用？
板块二：新知探究，深化理解
环节1：概念阐释——生活实例具象解析
观察操作，思考：操作过程中智能音箱出现了什么问题？应该如何解决该问题？
·归纳总结：
（1）物联网的概念：物物相连的__________
（2）物联网的核心和基础：__________
环节2：架构拆解——类比系统分层剖析
思考：智能音箱能控制教室的设备（比如空调）吗？为什么？怎么样它才能控制教室的设备呢？
观察操作，对比分析：为什么智能音箱不能控制普通空调，使用空调伴侣遥控器就可以控制？
·归纳总结：物联网的三层架构及作用
感知层：物体识别和数据__________
网络层：数据__________，实现通信
应用层：数据__________，执行指令
环节3：特征归纳——设备差异对比提炼
体验用智能手机控制空调，思考并归纳。
·归纳总结：物联网的特征：__________、__________、__________
板块三：知识迁移，实践应用
小组协作，完成设计表格
项目名称 智能自助借书系统
感知设备 （三选二） 条形码扫描器 声音传感器 RFID读卡器
算法设计 如果__________________检测到__________________________且__________________检测到___________________________，那么_________________________________________________；否则_________________________________________________。
架构设计 （连连看） 物联网架构 设备
感知层 Wi-Fi或局域网
网络层 借书系统软件界面
应用层 传感器
创意改进 提示：可结合智能推荐功能、语音交互等。
板块四：总结提升，价值引领
观看视频，思考：在万物互联的时代背景下，物联网是否存在安全隐患？
四、知识框架《初识物联网》教学设计
学科 信息技术 年级 八年级 课型 新授课 设计者
课题 《初识物联网》 课时 1课时
课标要求 1、理解物联网“物物相连”的本质特征及三层架构；2、能结合生活实例分析物联网应用，设计简单算法；3、辩证认识物联网技术的便捷性与安全风险，树立数据安全意识。
教材分析 本课是广东省粤高教版B版信息技术八年级下册第三章第一课。本章主要讲了物联网的基本架构与特征以及物联网在各个方面的应用，而第一课是对全章的提纲契领，也是今后课程知识展开的一个起点。所以本课重点就是引导学生通过体验常见的物联网应用，理解物联网的含义和特征以及体系结构，对物联网产生学习兴趣和探索欲望，为后续深入学习物联网相关技术奠定基础。
学情分析 本节授课对象是八年级学生，他们已经掌握了基本的计算机操作技能，具备一定的网络知识基础，对物联网技术有一定的了解，但其了解主要来自身边的应用，对其内涵特征和工作流程还不太清楚。因此本节课在设计时需要充分考虑学生的知识基础、能力水平和心理特征。他们思维敏捷，具备一定的动手实践能力和自主探究能力，能进行小组协作学习，因此在课堂教学中要采取形式多样的教学方法，激发学生的学习兴趣。他们对新技术和新应用具有较强的好奇心，尤其是与日常生活密切相关的信息技术，但是物联网枯燥的原理、抽象的概念往往让他们产生畏难情绪，因此本节课在设计时，主要聚焦学生的体验互动，从学生生活出发，让学生在真实生活情境中体验物联网的应用，让学生在形象生动的情境中理解物联网架构与特征，培养学生的高阶思维。
核心素养目标 信息意识：理解 “物物相连” 的本质特征，形成技术与生活关联的敏感度。计算思维：能结合生活实例，运用“感知层-网络层-应用层”三层架构分析物联网应用系统，并进行功能算法设计。数字化学习与创新：结合学习和生活实际需求，创意设计物联网应用，在实践中培养技术应用能力与协作创新思维。信息社会责任：辩证认识物联网技术的便捷性与潜在风险，树立合理使用技术、关注数据安全的责任意识，自觉遵守信息社会行为规范。
教学重点 物联网的概念、架构与特征
教学难点 物联网架构的分层理解与实际应用迁移
教学方法 案例教学法、小组合作探究法、任务驱动法
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一：视频导入，激发兴趣 教师：同学们，今天的课将会带大家进入一个崭新的世界，大家期待吗？首先请大家观看一段视频（智能家居应用），边看边思考以下两个问题：①视频中什么物体连上了网？②这些物体连上网后有什么作用？教师：随着科技的不断发展，我们的生活变得越来越智能化，就如同视频当中，扫地机竟然可以自动扫地了，冰箱可以根据所剩食材智能推荐食谱……这一些物体连接到互联网之后形成了一个新的网络，我们可以称之为物联网。教师：那么到底什么是物联网呢？那就让我们今天一起来探索这个智能的世界。 学生观看视频，并回答老师提出的问题。学生了解本节课的主题：物联网。 通过视频让学生直观地看到物联网在生活中的应用，激发学生的学习兴趣，吸引学生注意力。从视频引出课题，并通过两个问题说明本节课的主线。
环节二：新知探究，深化理解 （一）概念阐释——生活实例具象解析展示PPT，教师解释物联网的概念：物联网它的全称是Internet of Things，简称IoT，简单来说，就是把“东西”连上网，让他们自动沟通、自动行动，我们称之为物联网就是物物相连的互联网。教师：今天老师也带来了一位新朋友——智能音箱小爱同学。教师呼叫“小爱同学”，提问：这个操作过程中智能音箱出现了什么问题？应该如何解决该问题？教师：小爱同学有内置的语音传感器可以听到我们的说话声，刚没有反应而后提示网络服务遇到问题，说明他需要连接网络，因为他需要利用网络将语音传感器所听到的语音传递到云端进行语音处理，处理之后才能给我们反馈的结果。教师演示智能音箱连接网络，再次呼叫，并提问智能音箱“什么是物联网”。·归纳总结：（1）物联网的概念：物物相连的互联网（2）物联网的核心和基础：互联网 学生学习物联网概念学生观察操作并思考学生理解并归纳总结 以通俗易懂的语言解释概念，强化学生对概念的理解。教师抛出问题让学生展开思考，培养思维能力，提升学生发现问题和解决问题的能力。通过实际操作让学生深入理解物联网的概念以及物联网的核心和基础，加深学生对物联网概念的印象。
（二）架构拆解——类比系统分层剖析教师：在刚才的视频当中，智能音箱可以控制很多的家居，那我们的小爱同学是否也可以呢？教师抛出问题引导学生思考：智能音箱能控制教室的设备（比如空调）吗？为什么？怎么样它才能控制教室的设备呢？教师演示呼叫音箱并给出“打开空调”的指令，学生观察空调设备变化。教师：小爱同学说已经开了，但很明显教室里的空调并没有打开。引导学生回答出问题关键——空调设备没有连接网络教师：要让它控制空调也不是没有办法的，今天老师带来了一个神器——空调伴侣遥控器，它主要是通过红外信号去控制空调的。教师演示将空调伴侣遥控器连接上网，并再次给出指令由智能音箱控制。学生观察操作，对比分析：为什么智能音箱不能控制普通空调，使用空调伴侣遥控器就可以控制？教师以智能音箱控制空调为例，分析总结物联网的三层架构及其应用：感知层：物体识别和数据采集（好比是设备的“眼睛”，通过终端设备或传感器识别物联网当中的物体和采集信息）网络层：数据传输，实现通信（负责传递感知层所获取的信息的，传到云端或者本地的服务器进行分析处理）应用层：数据应用，执行指令（负责数据呈现以及用户交互的）三层协同的工作流程是：感知层接收语音指令 →网络层传输指令至云端 →应用层解析指令并控制灯 →结果反馈（如语音提示）教师：智能音箱除了能控制空调的打开与关闭操作之外，还可以进行制冷制热等模式的调节、温度的设置等等。另外，除了智能音箱，我们也可以通过手机APP去进行远程控制。教师请学生现场体验智能音箱或手机调节空调温度 学生思考问题学生观察教师操作，回答教师提出的问题学生观察操作，对比分析总结学生在教师引导下进行归纳总结，理解物联网的三层架构及其作用学生现场体验智能音箱或手机控制应用 从真实生活情境出发，调动课堂气氛。以贴近生活的例子让学生加深理解学生在观察教师操作演示中思考问题并归纳总结，利于学生进一步理解物联网的架构及作用，同时增强学生的独立思考能力。学生在现场体验中感受物联网的应用，理解物联网的的工作流程
（三）特征归纳——设备差异对比提炼教师：通过刚才的体验，我们都可以发现，智能音箱和空调遥控器都属于物联网的一部分提问：它们有什么样的特点？引导学生思考并归纳教师通过智能音箱控制空调的工作流程进行分析归纳教师：首先他们都可以通过感知层来进行全面感知，有的能感受温度，有的能知道光线亮不亮，还有的能识别物体是什么。这些感知设备安装在不同地方，能不停收集物体的各类数据，让我们对周围情况了解得很清楚。收集到的信息要送到需要的地方去，这就需要可靠传递。好比信息是一封信，网络就是送信的路。物联网用各种网络，像手机网络、无线网络等，把信息准确、安全地送到目的地，不会送错，也不会让信息在半路上丢失或被别人改掉，这样收到信息的人就能看到正确的内容。当信息都送过来后，就需要智能处理了。这就像有个很聪明的大脑，能把收到的大量信息进行分析。比如分析这些信息后，知道什么时候该打开空调，让房间温度合适；或者知道什么时候该开灯。通过这种智能处理，让各种设备能自动做正确的事，让我们的生活更方便、更智能。总结：物联网的特征：①全面感知：万物都能“听”和“看”（传感器捕捉万物信息，全方位采集各类数据）②可靠传递：信息“跑腿”不丢包（网络安全稳定传数据，加密护航信息不丢失）③智能处理：设备会“动脑子”（深度分析挖掘关键信息，智能决策驱动设备运行） 学生通过回顾应用体验过程，思考并回答问题 学生通过回顾总结归纳物联网特征，进一步增强自助思考能力和逻辑思维能力。
环节三：知识迁移，实践应用 教师：同学们，看到物联网在我们生活中的应用之后，大家是不是觉得也很神奇呢。刚才我们了解了什么是物联网，以及它的架构和特征，下面让我们把学习到的知识应用到生活中去。教师布置任务，要求学生分组协作，设计“智能自助借书系统”，指导学生完成表格：学生完成表格后，进行创意成果展示 小组协作，设计系统并展示成果。学生通过自己想象，利用现学的知识来解决现实生活的问题。 在学生对物联网的概念、架构、特征有初步认识后，让他们将理论应用到实践中去，并培养他们关心身边事物的习惯，激发他们的好奇心。通过知识的迁移，培养学生的创新与协作能力
环节四：总结提升，价值引领 教师：物联网的兴起让我们生活更便捷，各行业运转更高效，那物联网就真的安全吗？观看视频，引导学生思考：在万物互联的时代背景下，物联网是否存在安全隐患？教师：初识物联网，我们可能惊叹于万物互联带来的无限可能，而当追问“物联网真的安全吗”这一问题时犹如一记警钟，提醒我们技术从来都是双刃剑。虽然存在安全隐患，但也并非无解，我们可以采用身份认证、加密技术、安全监控等多种手段来保障安全。 学生观看视频并思考问题、分享观点 通过视频，让学生认识到物联网就是一把双刃剑，引导学生树立数据安全意识，在日常生活中合理利用技术，强化学生信息社会责任意识。
分层作业 基础作业： 绘制物联网三层架构图并标注功能拓展作业：调研一个物联网应用，分析其工作流程及潜在风险
板书设计 初识物联网数据 架构 特征应用 应用层 智能处理传输 网络层 可靠传递采集 感知层 全面感知
教学反思 本节课以智能家居视频导入，有效激发了学生的兴趣，并通过智能音箱的实时演示，将抽象的物联网概念具象化，有效降低了学生的理解难度，符合学生的认知特点。学生在观察智能音箱控制空调的互动中，能直观理解物联网三层架构（感知层、网络层、应用层）的协作流程，突破了分层架构的难点。小组设计“智能自助借书系统”的实践环节，促进了知识迁移与计算思维培养，多数小组能结合架构特征提出创意方案。整体上，情境创设与核心素养目标基本达成。然而，部分基础薄弱学生在架构匹配环节仍存在困惑，安全风险讨论环节时间较为仓促，学生未能充分展开辩证思考。未来可进一步加强师生互动，如在概念解析环节增设“实物拆解”互动，让学生亲手操作智能设备内部传感器。在安全讨论环节，引入更多生活化案例（如智能手环数据泄露）深化学生的安全认知。在实践环节提供分层任务卡，细化算法设计指导，兼顾不同能力水平的学生，确保每位学生都能深入参与并学习到知识。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
