1.3 使用智能手表安全出行——物联网系统组成 教学设计--2024-2025学年八年级上册《信息科技》（安徽版2024）

1.3 使用智能手表安全出行——物联网系统组成 教学设计
一、学习内容
通过本项目的学习，学生能够正确配置、连接和使用智能手表，通过体验智能手表，了解物联网的组成，并探究物联网系统中各组成部分在数据采集、传输和处理中的作用和特点。
二、学习基础
八年级的学生已经具备了一定的观察力、分析力和独立探索能力，他们对于日常生活中的各种实际问题充满了探索的兴趣，并且喜欢从这些实际问题出发，挖掘学习的契机。在前两个项目的学习中，他们已经对物联网的概念和工作过程一个基本的认识。在本项目中主要通过体验智能手表在保障安全出行方面的应用，来进一步学习物联网的特征，深入了解物联网系统的组成，并探讨其各个组成部分在数据的采集、传输和处理过程中的作用。
三、问题梳理
1．项目问题
（1）智能手表哪些功能与安全出行相关？
（2）智能手表是如何查看出行状态和危险预警提示的？
（3）如何描述智能手表保障出行安全的工作过程？
2．素养问题
（1）物联网系统由哪些部分组成？
（2）物联网系统各组成部分是如何实现数据采集、传输和处理的？
（3）如何描述物联网系统的特征？
四、学习目标与重难点
1．学习目标
（1）项目目标
正确配置、连接和使用智能手表，让出行更加安全。
（2）素养目标
了解物联网的组成，探究各组成部分分别实现数据采集、传输和处理的作用及特点。
2．学习重点和难点
（1）学习重点
了解物联网的组成，并能够探究物联网各组成部分分别实现在数据采集、传输和处理的作用及特点。
（2）学习难点
理解物联网系统各组成部分分别实现数据采集、传输和处理的作用及其特点。
五、学习策略
以提出需求、讨论分析出行问题、制定出行方案、智能手表实现监控出行状态以及危险预警提示为主线，让学生通过实际操作和情景模拟的方式，深入了解智能手表的工作过程，包括数据的采集、处理和传输等环节；学习并探讨智能手表的设备组成以及各部分的作用，进而了解物联网的特征和物联网系统组成。
六、环境与资源
教学环境：智慧教室
教学准备：微视频、智能手表、手机、学习任务单。
七、学习评价
1．过程性评价
评价学生在项目执行中的参与度、合作性和问题解决能力。
2．总结性评价
评价学生对项目目标达成、素养目标达成两个维度进行设计。
评价维度 评价标准 评价结果
项目目标 你能描述智能手表哪些功能与安全出行相关？
你知道智能手表是如何查看出行状态和危险预警提示的吗？
你能正确描述智能手表保障出行安全的工作过程吗？
素养目标 你能正确使用手机、手表，并通过正确使用设备探究物联网的特征吗？
你能够剖析智能手表系统组成，了解物联网系统的组成吗？
你能描述物联网各组成部分在数据采集、数据传输、数据处理中的作用吗？
八、学习过程
学习环节 学习内容 学习支持 设计意图
情境导入 明确目标 情境导入 明确目标 观看案例 作为初中生的我们，每次独自外出，父母总会担心我们的安全问题，往往因“到学校了吗”“放学了吗”“去哪儿玩了”之类的问题而苦恼。随着物联网可穿戴技术的不断发展，一个小小的智能手表，就能解决出行中的诸多安全问题。 聚焦问题 智能手表是如何解决出行中的安全问题，为出行保驾护航的呢 引入课题。 创设情境，引导学生思考问题。 引导学生发现问题。 引入情境问题，激发学生的学习兴趣。 引导学生思考教师提出问题，为项目准备活动做铺垫。
项目准备 分析规划 项目准备 分析规划 1．讨论出行问题 学生活动：讨论初中生日常上学、放学途中，存在哪些安全问题，与同学一起分享交流，讨论安全问题产生的原因，记录在学习任务单上。 2．体验智能手表应用 学生活动1：了解智能手表功能 在学习任务单上选一选，智能手表有哪些与安全出行相关的功能。 学生活动2：了解智能手表组成 观看手表和手机连接视频，回顾上节课物联网的架构，在学习任务单上连一连，了解智能手表的组成。 3．制定安全出行方案 智能手表能实施查看位置，接近危险区域有预警提示，是保障出行安全的关键。 学生活动：完善智能手表出行安全的方案，填写在学习任务单上。 结合生活实际，引导学生讨论日常生活中的出行问题以及安全安全产生的原因。 组织学生讨论智能手表的功能及主要组成部分， 能辨别与安全出行相关的功能。 通过回顾上节课所学内容，让学生了解智能手表物联网三层结构中的设备组成。 帮助学生规划安全出行方案。 小组讨论，思考问题，梳理日常生活中出行中的安全问题、智能手表与出行相关的功能、手表的组成，培养学生的自主学习能力。
完善方案，培养学生的自主探究学习和小组合作的能力。
项目实施 探究原理 项目实施 探究原理 监控出行状态 （1）连接手表网络 学生活动：进行手表与手机连网互通测试，记录在学习任务单上，并思考智能手表传输的条件。 （2）测试定位功能 小组成员一人佩戴手表进行测试，其余学生观看手机配套APP变化，一起完成学习任务单。 测试次数操作说明APP变化第1次原地静止第2次运动中……
（3）预判安全状况 根据上面的测试，完成学习任务单中预判出行中的安全状况。 （4）总结探究结论 实现危险预警提示 设置安全和危险区域 学生完成任务单的填写，对手机中安全区域和危险区域进行设置。 区域地点安全提示提示方式安全 区域家离开或者达到提醒APP信息危险 区域河流靠近河流预警APP信息
（2）分析收到危险预警提示原因 小敏戴着智能手表和弟弟妹妹们靠近河流，妈妈手机APP收到“正在接近危险区域”提示，分析原因。 通过手机联网互通测试，明确智能手表正常传输的条件。 学生佩戴智能手表，通过配套APP的变化，了解智能手表采集到的数据变化。 根据测试，预判出行中的安全状况。分析讨论智能手表系统中感测定位的设备和反馈状态的设备。 通过填写任务单，对安全区域、危险区域设置，并分析危险预警原因，掌握智能手表物联网系统中各个组成部分的作用。 通过实践操作、讨论手机手表连网互通测试，让学生明确手机、手表正常传输的条件。 通过实践操作、讨论手表采集位置信息时配套APP发生的变化，让学生明确手表是感测设备，APP是反馈状态的设备。 培养学生小组合作能力, 并根据所学知识,归纳总结,形成认知的能力。
总结提炼 素养提升 总结提炼 素养提升 物联网的特征 剖析智能手表的工作过程，了解物联网的特征。完成学习任务单上连一连。 物联网系统组成 完成学习任务单上填一填。 应用 服务 应用服务包括云平台和 ，负责 对数据进行汇总、分析和处理，并提供用户反馈窗口。 负责 与 进行数 据传输。 用于感测和反馈数据。
通过学生连一连，填一填，梳理物联网的特征及物联网系统组成。 通过分析智能手表的物联网系统组成及各个组成部分作用，让学生了解物联网系统的组成及作用。 帮助学生总结梳理知识结构、强化重难点。 培养学生归纳总结能力。
评思结合 项目拓展 拓展提升 1.智能手环的系统组成。根据学习手册1.3.8所示，从数据采集、传输、处理三个方面说一说智能手环的系统组成及工作过程。 2.若是给班级添置一种物联网智能设备，你会选择哪一种呢？请课后写出你的创意设计，结合设备说说它的系统组成。 课后完成学习任务单上评价量表的填写，下节课评选创意小组。 引导学生描述智能手环系统的组成，并布置课后作业进行物联网智能设备设计。 通过智能手环的系统组成让学生进一步了解物联网系统中各组成部分在数据采集、数据传输、数据处理中的作用及特点。并让学生课后进行创意设计，下节课评选出创意小组。
学习反思
本节课以提出需求、讨论分析出行问题、制定出行方案、智能手表实现监控出行状态以及危险预警提示为主线，在项目准备阶段，学生讨论出行中的安全问题，教师引出智能手表可以避免或者减少出行中的安全问题，然后学生观看视频，了解手机和智能手表的连接。回顾上节课物联网的架构，了解智能手表的组成部分SIM卡、APP、手表在物联网架构中对应的层级。在项目实施阶段，学生分组进行手机联网互通测试、定位测试、设置安全区域和危险区域，让学生通过实际操作和情景模拟的方式，深入了解智能手表的工作过程，最后从智能手表的工作过程归纳出物联网的特征及系统组成。
十、附件
微课资源、学习任务单等等。