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八级上册信息技术教学设计
课题 第1节《物联网的智能感知》第1课时 单元 二单元 学科 信息技术 年级 八年级
学习目标 【核心素养】信息意识:能识别传感技术、识别技术(尤其是RFID)在工业、农业、生活等领域的应用场景,感知物联网感知层的核心作用,主动关注技术与生活的关联。计算思维:通过分析消防自动喷淋系统的感知逻辑,梳理传感技术“采集信息”、识别技术“处理信息”的工作流程,培养技术应用的推理能力。数字化学习与创新:借助小组讨论、案例分析等方式,完成技术应用探究表,尝试为特定场景设计传感/识别技术解决方案。信息社会责任:了解物联网技术在安全防护、动物保护等领域的积极作用,树立技术服务社会的意识,增强科技应用的责任感。【教学目标】知识与技能:知识目标:掌握传感技术、识别技术的概念;了解RFID技术的工作原理及典型应用;明确物联网感知层的信息采集与识别功能。能力目标:能列举生活中传感技术、RFID技术的应用实例;能初步分析简单物联网系统的感知逻辑。情感目标:通过消防自动喷淋系统项目激发学习兴趣,感受物联网技术的实用价值,增强对信息技术的探索热情。过程与方法:采用“项目驱动—情境探究—互动讲授—合作拓展”的教学模式,结合案例分析、小组讨论、趣味问答等方法,引导学生主动参与知识建构。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。体会物联网技术在保障安全、提升效率、保护生态等方面的重要意义;培养创新思维和团队协作意识,树立科技服务生活的理念。
重点 传感技术、识别技术(RFID)的概念及应用场景;物联网感知层的核心作用。
难点 理解传感技术与识别技术的区别与联系;梳理物联网感知层“采集—识别”的工作逻辑。
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!先给大家看个“惊险又安心”的视频——火灾发生时,没人按开关,喷淋头居然自己“苏醒”喷水灭火,是不是像有“魔法”一样?哎,有同学说“它肯定有探测器!”太聪明了!这就是咱们今天要解锁的物联网“神技能”——智能感知!2、揭示课题咱们这单元的终极任务,就是设计搭建一个消防自动喷淋系统原型!想象一下,以后你们设计的系统能保护家人和财产安全,是不是超有成就感?不过问题来了——这个系统怎么知道“着火了”?它的“火眼金睛”到底是什么?今天咱们就从项目第一步出发,揭开物联网感知层的神秘面纱,走进《物联网的智能感知》第1课时!(板书课题)二、新知学习(一)物联网感知层:系统的“五官”同学们,物联网就像一个“超级智能体”,而感知层就是它的“五官”——负责看、听、摸,收集周围的信息。就像消防自动喷淋系统,得先“感知”到火灾(比如温度升高、有烟雾),才能启动喷水,这就是感知层的作用:信息采集和识别!(二)传感技术:“感知世界的触角”感知层的第一个“法宝”是传感技术!它能感知周围环境的各种变化,比如温度、压力、湿度、光线等等,就像咱们的皮肤能感觉到冷热、眼睛能看到光线一样。你知道它应用在哪些领域吗?咱们看看它的“朋友圈”有多广(展示案例图片):工业里,传感器监测机器的压力、温度,就像“安全哨兵”,一旦数据异常就报警,避免事故;农业里,传感器盯着土壤湿度、气候温度,告诉农民“该浇水了”“该施肥了”,实现精准种植,再也不用“凭感觉种地”;生活中更常见啦!你们戴的运动手环能测心率、步数,靠的是传感技术;家里的体感运动机,能识别你的动作让你“隔空打球”,也离不开它。提问时间!你们还见过哪些设备里有传感器?哇,大家都是“生活观察员”!空调能自动调温,是因为有温度传感器;自动门能“认出”有人靠近,是因为有红外传感器,这些都是传感技术在“默默工作”。(三)识别技术:“解读信息的大脑”光采集到信息还不够,得知道这些信息是什么、代表什么,这就需要第二个“法宝”——识别技术!它就像物联网的“大脑”,对传感技术收集到的信息进行辨识和理解。识别技术家族人丁兴旺,有条码识别、RFID、生物特征识别(咱们下节课细讲)等等,今天重点认识“明星成员”——射频识别技术,简称RFID!它不用接触,靠无线射频信号就能读写信息,比如你们坐高速的ETC,就是RFID技术在发力:车窗上的ETC卡就是电子标签,收费站的设备发射信号,读取卡内信息,自动扣费放行,再也不用排队交钱,太方便了!RFID的本领可不止这些(结合拓展阅读):物流领域:给货物贴个RFID标签,就能实时跟踪它到哪了、状态怎么样,库存管理再也不用“翻箱倒柜”;医疗领域:给患者戴RFID手环、药品贴标签,能快速确认身份、追踪药品,避免拿错药;动物管理:给珍稀动物装RFID标签,能跟踪它们的活动范围,防止非法捕猎;养殖业里,还能自动统计动物数量,不用人工盘点,省时又省力。小总结一下:传感技术负责“收集信息”(比如“感觉到温度升高”),识别技术负责“解读信息”(比如“识别出这是火灾信号”),两者配合,物联网才能“看懂世界”!三、拓展延伸:探究活动,合作创新(12分钟)1.探究活动一:“传感/识别技术大搜查”现在请小组合作,结合今天学的知识和生活体验,完成探究表(展示表格:应用场景—使用的技术(传感/识别)—技术作用),比如“ETC系统—RFID识别技术—自动扣费放行”。给大家5分钟时间,比一比哪个小组找到的例子最多、最准确。(学生小组讨论,教师巡视指导,提醒区分传感和识别技术)时间到!哪个小组先来分享“战果”?(邀请23个小组发言)第一组提到“智能水杯—温度传感技术—显示水温”,准确区分了传感技术,很棒!第二组说“超市扫码支付—条码识别技术—确认商品信息”,找对了识别技术的应用,太厉害啦!2.探究活动二:“消防系统的感知设计”回到咱们的核心项目!现在请小组讨论:消防自动喷淋系统需要用到哪些传感技术和识别技术?分别负责什么工作?比如“温度传感器—采集温度信息—RFID技术(可选)—识别火灾区域”。把你们的设计思路写在任务单上,5分钟后交流。(学生小组讨论,教师引导思路)分享时间!第三组说“用烟雾传感器采集烟雾信息,再用图像识别技术确认是否真的着火,避免误触发”,考虑得真周全!第四组提到“用温度传感器和湿度传感器配合,更准确判断火灾”,这个想法很有创意!其实真实的消防系统,就是靠多种传感和识别技术“联手”,才能精准感知火灾。四、课堂小结:梳理知识,强化记忆(5分钟)同学们,今天的“物联网探秘之旅”收获满满!咱们认识了物联网感知层的两个“法宝”:传感技术:负责采集环境信息,是“感知世界的触角”;识别技术(重点RFID):负责解读信息,是“解读信息的大脑”。还知道了它们在工业、农业、生活、交通等领域的广泛应用,更明白了消防自动喷淋系统的“感知逻辑”。下节课咱们会继续探索识别技术的其他成员,还会动手实践传感器的使用,大家是不是很期待?记住,物联网技术的核心是“感知世界、服务生活”,咱们要学会用技术的眼光看世界。五、作业布置
预习下一课。板书设计物联网的智能感知一、物联网感知层:信息采集+识别(消防喷淋系统的“火眼金睛”)二、核心技术1.传感技术(感知触角)功能:感知环境变化(温度、湿度、压力等)应用:运动手环、工业监测、农业种植、体感设备2.识别技术(解读大脑)代表:RFID(射频识别)—无线读写、非接触应用:ETC、物流追踪、医疗管理、动物保护三、技术关系:传感采集信息→识别解读信息 观看思考;表达学习学习了解了解练习操作练习交流;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了解识别技术培养倾听习惯学生利用自主探究、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
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