4.2 智慧家居 教学设计-2025-2026学年8年级下《信息科技》（教科版）

第2课 智慧家居
教学内容分析
本课的主要内容是围绕“智慧家居”展开探究，包括物联网在智慧家居场景的实际功能与原理，在智慧安防、智慧照明和智慧家电领域的具体应用，以及物联网技术应用的三个发展阶段：单品连接、物物联动、平台集成。
学习者分析
学生已经知道了物联网技术在生活中的应用比较普遍，例如家居、交通、物流和医疗等多个领域，并且已经通过上节课的学习已经形成智慧生活物联系统的设计构思。但是智慧家居部分的构思只是初步构思，需要教师进一步引导和小组深入探究，形成具有操作性和可行性的实际方案。同时，大语言模型已经非常成熟，学生在生活中也经常应用，教师可以在课上引导学生借助生成式人工智能解决问题。
学习目标确定
（1）通过分析物联网在智慧家居场景中的具体应用案例，认识到生活品质和便利度的提升与物联网技术密不可分，能够识别出家中哪些家居产品应用了物联网技术。
（2）通过剖析智慧家居物联系统的三层体系结构和发展阶段，了解物联网感知层、网络层、应用层的具体技术、功能和协同工作过程，能够阐释物联网系统的工作原理和关键技术。
（3）通过设计智慧生活物联系统中的智慧家居子方案，深入理解应用物联网的工作原理和关键技术，产生探索物联网技术的兴趣和好奇心，意识到研发自主可控技术的重要性。
教学重点和难点
教学重点
物联网在智慧家居领域的应用。
（2）教学难点
理解物联网智慧家居场景中如何应用物联网技术。
教学活动设计
教师活动 学生活动 支撑的资源
环节一 课堂导入，引出驱动问题
教师活动1 课前回顾：通过随机点评或者请学生分享的方式，带领学生回顾上节课的智慧生活物联系统设计方案构思。 任务聚焦：通过展示智慧家居产品的实际案例，如“智能音箱”“扫地机器人”“智能声控灯”等，引出本节课需要完成的任务：完成智慧生活物联系统设计方案的智慧家居部分。 学生活动1 回忆上节课的学习成果。 认真倾听，并明确本节课需要完成的任务。 学生上节课绘制的思维导图作品 物联网技术在家居领域应用的产品图片
活动意图说明：本环节旨在通过呈现“智能音箱”“扫地机器人”“智能声控灯”等产品，迅速吸引学生的注意力、激发学生学习兴趣，并引导他们明确本单元的核心任务：在之前构思的基础上，继续深入探究完成智慧生活物联系统设计方案中的智慧家居部分。
环节二 分析问题，探究学习新知
教师活动2 1.提出问题：大家已经知道本课的探究任务，我们现在能直接撰写智慧家居部分的子方案吗？我们需要先搞清楚什么呢？ 根据这个问题引导学生分析：在设计智慧生活物联系统方案中智慧家居子方案之前，学生至少需要弄清楚两方面的内容：一是智慧家居的基本概念；二是物联网技术具体起到了什么作用以及如何起作用。 2.探究问题1：什么是智慧家居？ 发布任务：阅读书本或查阅资料，说一说自己的理解，并将知道的智慧家居产品记录在教材的相应位置。 教师总结：智慧家居的概念和发展阶段。 3.探究问题2：为什么物联网技术融入家居中，能让我们的家变得更“聪明”呢？ 布置小组任务：每组自主选择智慧家居中的一个具体场景（如智能安防、智慧照明、智慧家电等），各组场景可以重复或者不是教材中的场景（源自学生的兴趣），通过查阅资料及小组讨论等方式了解不同场景下物联网技术的应用方式及效果。 优化完善：回顾之前学过的物联网体系结构知识且借鉴书中智慧安防的体系结构分析范例，进一步完善对本组所选场景中的物联网系统各个层次的具体功能和技术的分析。 小组分享：小组面向全班分享分析结果。 学生活动2 学生发散思考需要学习哪些知识才能帮助自己形成方案。 阅读教材内容，利用互联网查阅资料，分享并完成教材上的题目。 学生倾听。 学生思考问题。 自主选择某一具体场景，开展小组讨论。 分析不同场景下物联网系统各个层次的具体功能和技术。 小组分享。 教材、互联网 互联网
活动意图说明：本环节旨在引导学生深入理解智慧家居的概念及其背后的物联网技术原理，激发学生对物联网技术的学习兴趣与探索精神，为后续设计智慧生活物联系统方案中的智慧家居子方案奠定基础。通过探究智慧家居的基本概念和应用等，学生不仅要了解物联网技术在家居领域的应用现状，还要通过小组实践锻炼小组合作与沟通能力、问题解决能力，更是要让学生认识到智慧家居不仅仅是高科技产品的堆砌，还是通过物联网技术实现家居设备间互联互通，才提供了如今个性、便捷、环保和智能的生活体验。
环节三 应用新知，设计智慧家居子方案
教师活动3 1.自主探究：根据本节课学习的新知，优化之前的智慧家居部分的构思 2.小组讨论：与小组讨论自己优化的构思后，以小组为单位分享本组的构思。 3.教师指导：点评学生修改的构思，给予及时的反馈与指导，帮助每个组找到改进方向，启发学生继续深入思考，降低认知负荷。另外，呈现智慧生活物联系统设计方案的文本样式（见教材），鼓励同学们先进行小组分工，再借助生成式人工智能工具完成本组的智慧生活物联系统设计方案中的前言和智慧家居部分。 学生活动3 自主探究，优化第一节课的构思。 小组讨论、交流分享。 根据教师的意见思考本组构思存在的问题，并进行小组分工，开始借助大模型尝试撰写方案。 生成式人工智能工具
活动意图说明：本环节旨在将之前对智慧家居领域的探索与理解，转化为实际可操作的智慧生活物联系统设计方案中的智慧家居子方案。通过优化智慧家居部分的构思，深入分析这一场景中物联网技术应用的现状与存在的问题以及应具备的功能，学生将能够更全面地理解智慧家居系统的构建逻辑与技术需求，并能够将理论知识与实践需求相结合，设计出既符合人性化需求，又具备高效性能的智慧家居子方案，进而为构建完整的智慧生活物联网系统方案奠定坚实基础。
环节四 课堂小结，拓展课后任务
教师活动4 1.课堂小结：总结本节课所学的内容，包括智慧家居的概念及其背后的物联网技术原理。 2.布置课后作业：以小组为单位继续完善本组智慧家居方面的方案，并在下节课之前提交。 3.布置拓展任务：请与同学利用课余时间尝试应用所学软硬件知识编程实现智慧生活物联系统设计方案中关于智慧家居的部分设计。 学生活动4 学生倾听。 学生课后自主商量时间利用线上交流工具合作完成。 学生结合之前所学的软硬件知识将方案设计进行模拟实现。 教材
活动意图说明：本环节旨在引导总结回顾本节课所学内容，并引导学生课后继续巩固所学，将之前对智慧家居领域的探索与理解，转化为实际可操作的智慧生活物联系统设计方案中的智慧家居子方案。同时，鼓励学生利用课余时间尝试应用之前所学的软硬件知识编程实现智慧家居方案中的部分设计，从而培养学生的动手实践能力、小组合作能力和问题解决能力，使他们能够将课堂上学到的理论知识转化为实际的应用成果，更直观地感受到物联网技术的魅力和智慧家居的便捷性，进一步激发他们对物联网技术的兴趣和热情。