【核心素养目标】八年级上册信息技术第三单元第1节《《物联网的通信技术》第1课时川教版2024 教案

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八级上册信息技术教学设计
课题 第1节《物联网的通信技术》第1课时 单元 三单元 学科 信息技术 年级 八年级
学习目标 【核心素养】信息意识：能识别物联网通信在智能消防、共享单车等场景中的应用，明确数据传输与指令反馈的核心价值。计算思维：能梳理“感知层→网络层→平台层→应用层”的双向通信逻辑，用示意图呈现数据/指令的传输路径。数字化学习与创新：通过小组合作分析案例、绘制通信示意图，探索物联网通信的核心流程，提升协作与可视化表达能力。信息社会责任：认识物联网通信技术在校园安全、生活便捷性等领域的作用，树立技术服务生活、保障安全的责任意识。【教学目标】知识与技能：1.知识目标：理解物联网双向通信过程（数据上报、指令下达），明确感知层、网络层、平台层、应用层的核心作用。2.能力目标：能结合共享单车案例分析通信流程，独立或合作绘制简单的物联网通信示意图。3.情感目标：感受物联网技术的实用性，激发对信息技术解决实际问题的探索兴趣，增强校园安全防护意识。过程与方法：通过情境导入激发兴趣，结合生活案例拆解通信过程，借助小组探究强化理解，用课堂展示与点评巩固知识。情感、态度与价值观：拓展学生知识面，提高学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。培养学生的计算机思维和自主探究、小组合作能力。培养孩子们的动手操作能力。体会信息技术对校园安全、生活便捷性的提升作用，培养主动运用技术思维分析问题、解决问题的意识。
重点 物联网双向通信过程的理解（感知层→网络层→平台层→应用层；应用层→平台层→网络层→感知层）。
难点 将抽象的四层通信模型与实际应用（智能消防、共享单车）对应，准确梳理并绘制通信流程示意图。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
教学设计教学设计教学设计 一、新课导入1、情景展示同学们，上课啦！先给大家来个“校园紧急现场”模拟：咱们教室突然冒出滚滚浓烟，烟雾传感器“嘀嘀嘀”报警，但此时安保叔叔正在操场巡逻，离教室十万八千里——请问，传感器怎么“喊”安保叔叔来救火？要是火势越来越大，没人能靠近教室，能不能坐在办公室就远程打开灭火喷淋？生：（自由发言，如“用手机发消息”“传感器自动报警”“通过网络控制”）2、揭示课题大家的脑洞都很在线！其实这两个问题的答案，都藏在咱们今天要学的物联网通信技术里。就像博士爷爷好奇的那样：“传感器监测到异常，怎么远程报警呢？”这背后藏着物联网的“通信魔法”——数据能自己“跑”去报信，指令能自己“飞”来控设备！今天咱们就一起解锁这个魔法，搞懂物联网到底是怎么“传信递令”的～（板书课题）二、新知学习（一）、（一）物联网的通信过程：双向“信息高速公路”物联网的通信过程一点都不复杂，就像咱们收发快递，既有“寄出去”的流程，也有“收进来”的流程，它是双向的！咱们先结合智能消防系统，拆解这两条“信息高速公路”。第一条路：数据上报路（感知层→应用层）——相当于“传感器报险情”1.感知层“侦察兵”采集数据：教室里的烟雾传感器、温度传感器，就像前线侦察兵，一旦发现“烟雾超标”“温度过高”这些异常，立马采集这些关键数据；2.网络层“通信兵”传输数据：传感器采集到的数据，得靠网络（比如WiFi、5G）这个“通信兵”，把数据传给平台层；3.平台层“指挥中心”处理数据：平台层就像消防指挥中心，收到数据后先存储、分析——“哦，是3楼302教室着火了，情况紧急！”；4.应用层“决策者”接收信息：最后指挥中心把处理后的险情信息，传给应用层（比如安保叔叔的手机APP、校园安全中心的大屏幕），安保叔叔就知道“出事了”！第二条路：指令下达路（应用层→感知层）——相当于“远程开喷淋”1.应用层“决策者”发指令：安保叔叔看到险情后，在手机APP上点击“打开302教室喷淋”，这个指令就是“作战命令”；2.平台层“指挥中心”审核传达：平台层收到指令后，先确认“这是合法指令，不是恶作剧”，然后通过网络层把指令传下去；3.网络层“通信兵”传递指令：网络再次化身“通信兵”，把“打开喷淋”的指令传给感知层的喷淋设备；4.感知层“执行者”执行指令：喷淋设备收到指令，立马启动喷水灭火，完美完成任务！简单总结一下，物联网通信就是“数据往上跑，指令往下传”，中间靠“四层架构”搭起桥梁——感知层（侦察兵+执行者）、网络层（通信兵）、平台层（指挥中心）、应用层（决策者）。这四层就像一条完整的“信息流水线”，缺一不可！（二）案例拆解：共享单车的“开锁通信秀”光说智能消防不够直观，咱们拿大家天天用的共享单车开刀，看看它的开锁过程，是不是也藏着这两条“信息高速公路”？请大家跟着我一起“回放”共享单车开锁的全过程（结合教材材料）：1.你用手机APP扫二维码，发起解锁请求——这一步，手机APP是应用层（你是决策者），发出“我要开锁”的指令；2.请求通过5G网络传给云端——云端就是平台层（共享单车指挥中心），它要审核“你是不是付费用户”“这辆车是不是在可解锁范围”；3.云端审核通过后，把授权信息传回手机，手机再通过蓝牙传给单车智能锁——5G和蓝牙都是网络层（通信兵），负责传信息；4.智能锁（感知层，执行者）核验授权信息后，“咔哒”解锁，然后把“解锁成功”的消息反向传回去：智能锁→蓝牙→手机→5G→云端，云端开始计时计费。大家发现没？共享单车的开锁过程，完美复刻了物联网的双向通信！既有“手机发请求→云端审核→智能锁执行”的指令下达路，也有“智能锁反馈结果→云端记录”的数据上报路。这就证明，不管是智能消防还是共享单车，物联网通信的核心逻辑都是“四层架构+双向传输”！（三）探究活动1：绘制共享单车通信示意图现在请大家拿出练习本，小组合作绘制共享单车开锁的通信示意图。记住三个要求：①标出四层架构（感知层、网络层、平台层、应用层）对应的设备（比如感知层是智能锁，应用层是手机APP）；②用箭头标出数据/指令的传输方向；③注明关键通信技术（5G、蓝牙）。给大家5分钟时间，小组内分工：一人画框架，一人标设备，一人核对流程，咱们等会儿请“最佳绘图小组”上台展示！生：（小组合作绘制示意图，教师巡视指导，重点提醒“双向箭头”“设备对应层级”）时间到！哪个小组愿意自信地展示你们的成果？（邀请1-2个小组上台，用投影展示）大家看这个小组的示意图，把“手机APP发起请求→5G传云端→云端授权→蓝牙传智能锁→解锁反馈”的双向流程标得清清楚楚，四层架构也对应得明明白白，简直是“通信逻辑可视化大师”！还有哪个小组有补充？（若有不同画法，引导对比，强调核心流程一致即可）三、拓展延伸（8分钟）共享单车的通信逻辑大家搞懂了，那生活中还有哪些物联网应用？比如智能手表测心率、智能窗帘自动开关、快递柜取件、智能电饭煲远程煮饭，它们的通信过程是不是也一样？现在进入探究活动2：小组讨论，选择一个你最熟悉的物联网应用（比如智能手表、快递柜、智能窗帘），分析它的双向通信过程，绘制简易的通信示意图。给大家6分钟时间，等会儿咱们比一比哪个小组分析得最准确、画得最清晰！生：（小组讨论，绘制示意图，教师巡视引导，比如提醒“智能手表的感知层是心率传感器”“快递柜的平台层是快递后台系统”）时间到！请小组代表用3句话介绍你们的成果：①选的是什么应用？②数据上报路是怎样的？③指令下达路是怎样的？（邀请2-3个小组分享）比如选择智能手表的小组：“我们选的是智能手表测心率，数据上报路是‘心率传感器→蓝牙→手机APP→后台’，指令下达路是‘手机APP发设置指令→蓝牙→智能手表执行’，分析得太到位了！大家都掌握了物联网通信的核心逻辑，给你们点个大大的赞！”四、课堂小结（5分钟）今天咱们解锁了物联网的“通信魔法”，谁能说说核心知识点？（邀请学生发言）生：（总结物联网双向通信过程、四层架构等）大家总结得又快又准！咱们今天重点掌握：物联网通信是“双向奔赴”的，分为数据上报（感知层→应用层）和指令下达（应用层→感知层）两条路，中间靠“感知层、网络层、平台层、应用层”这四层架构搭起桥梁。不管是智能消防、共享单车，还是智能手表，只要是物联网应用，核心通信逻辑都是这“四层双向”！记住：物联网之所以“智能”，关键就是能让数据自己“跑”、指令自己“飞”，实现高效的远程监测与控制！五、作业布置
预习下一课。板书设计物联网的通信技术1.核心场景：智能消防系统、共享单车2.通信过程（双向）：数据上报：感知层（采集数据）→网络层（传输）→平台层（处理）→应用层（接收）指令下达：应用层（发指令）→平台层（审核）→网络层（传输）→感知层（执行）1.四层架构：感知层（设备）、网络层（通信技术）、平台层（处理中心）、应用层（终端） 观看思考；表达学习学习学习思考；交流操作实践操作练习交流；分享预习下一课 创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣；培养表达能力培养倾听习惯增加知识面增加知识面培养表达能力学生利用自主探究、小组合作、实践操作的方法去解决问题；师生直观演示更具说服力，加深印象。培养动手能力培养学生举一反三、学习迁移的能力；鼓励学生尝试完成操作练习培养表达能力培养自主学习能力
教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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