中小学教育资源及组卷应用平台
八级下册信息技术教学设计
课题 第1节《物联网数据采集与传输》第1课时 单元 一单元 学科 信息技术 年级 八年级
学习目标 【核心素养】（一）信息意识1.结合智能驾驶、校园智能设备等学生熟悉的场景，认识物联网数据采集与传输的重要性，明确数据是物联网实现智能功能的核心，树立数据驱动智能的主动意识。2.能敏锐发现生活中物联网数据采集的实例，主动关注物联网技术的应用，愿意探究数据采集与传输的原理，养成观察生活、主动探究的良好习惯。（二）计算思维1.能梳理物联网数据采集—传输的完整流程，区分环境感知、车身感知、网联感知的不同作用，培养分类梳理、逻辑分析的思维能力。2.能分析智能驾驶场景中不同传感器的采集对象、数据类型，理解定位技术、通信技术在数据传输中的作用，能简单分析影响数据采集准确性的因素，提升逻辑推理和问题分析能力。（三）数字化学习与创新1.能借助查阅资料、小组讨论等方式，完成传统驾驶与智能驾驶数据获取的对比、智能驾驶数据采集的梳理，提升自主学习和合作探究能力。2.能结合所学知识，创新思考物联网数据采集与传输在校园、家庭中的应用，尝试设计简单的校园智能数据采集场景，培养创新思维和数字化表达能力。（四）信息社会责任1.了解我国北斗卫星导航系统的优势，增强民族自豪感，树立科技自信，认识到物联网技术对社会发展的推动作用。2.理解物联网数据采集与传输的安全意义，树立数据安全意识，自觉规范自身行为，不随意泄露、篡改物联网数据，培养社会责任感和安全素养。【教学目标】知识与技能：了解物联网数据采集的三种感知方式（环境感知、车身感知、网联感知），掌握传感器、定位技术、V2X通信技术的基本作用；能区分不同传感器采集的数据类型，梳理数据采集与传输的流程，能完成简单的资料查阅和表格填写。过程与方法：以智能驾驶数据奇妙旅程为线索，通过情景导入、小组探究、资料查阅、对比分析等形式，引导学生主动参与探究活动，培养自主学习、合作交流、逻辑分析的能力，体验物联网技术的奥秘。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。激发学生对物联网技术的探究兴趣，感受科技的魅力；增强民族自豪感和科技自信，树立数据安全意识和社会责任感，愿意主动学习物联网相关知识，做科技时代的懂法、用法小达人。
重点 1.掌握物联网数据采集的三种感知方式（环境感知、车身感知、网联感知），明确每种感知方式的作用、采集设备和数据类型。2.理解物联网数据传输的核心技术（定位技术、V2X通信技术），梳理采集—传输的基本流程，能结合智能驾驶场景举例说明。
难点 1.区分不同感知方式的差异，能准确分析智能驾驶场景中各类传感器的采集对象和数据类型，理解定位技术对数据采集准确性的保障作用。2.结合所学知识，分析影响定位数据采集的因素，能简单思考物联网数据采集与传输在生活中的创新应用，将理论知识与实际生活结合。
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、开学第一课1、宣布新学期开始亲爱的同学们，欢迎回到信息技术教室！新学期开始了，寒假期间有没有发现啥跟信息技术相关的东西？2、说一说谁来分享一下暑假里的信息技术小故事？新课导入、微机室纪律要求1、巩固旧知微机室常规纪律要求还记得多少？2、微机室常规纪律要求（1）排队进入电脑室，按照老师安排的位置就坐，不随意下座位；未经老师同意，不得随意更换座位。（2）不带与信息课堂无关物品进入电脑室，包括水、玩具、食品、作业等。为什么？（3）爱惜学校电脑、鼠标、键盘等公共财物（损坏赔偿）；不随意扭转显示屏（容易死机）。（4）课后物品应归位；打开的程序应关闭；及时离开电脑室。（二）、单元导入1、情景展示今天，我们的城市、校园、家……都在逐步变成一个神奇的物联网世界。不论是工作、学习还是生活，都时时处处受到高速发展的物联网的影响：通过“刷脸”,道闸会自动打开；走进教室，电灯会自动亮起，风扇会自动调节风速；课桌上的智能笔会告诉你今天的作业有哪些；地上的无人车在大街上奔驰；天上的无人机将货物送达指定位置。其实呀，这些神奇的操作，背后都藏着一个秘密武器——物联网数据！就像咱们人要靠眼睛看、耳朵听、鼻子闻来获取信息一样，物联网设备也有自己的眼睛耳朵，能采集各种数据，还能把数据传出去，实现智能操作。2、揭示课题今天，咱们就一起走进川教版八年级下册信息科技课堂，解锁《物联网数据采集与传输》的奥秘，跟着智能驾驶的脚步，来一场奇妙的数据旅行，看看这些数据到底是怎么被采集、怎么跑起来的。三、新课讲授（20分钟）同学们，既然要开启数据的奇妙旅程，那咱们首先得搞清楚——智能驾驶这样的物联网设备，是怎么捕捉到数据的？就像咱们要旅行，得先找到出发点，数据的出发点就是采集环节，接下来，咱们就一起探究第一个核心问题：物联网数据怎么采集？（一）、探究一：物联网数据采集——智能驾驶的感知三件套（8分钟）同学们，咱们先思考一个问题：如果让你当一辆智能汽车的司机，你需要知道什么信息才能安全开车？大家说得太对啦！要知道红绿灯是红是绿、旁边有没有其他车、有没有障碍物，还要知道自己开在哪里、开多快——这些信息，就是智能驾驶需要采集的数据！而智能驾驶获取这些数据，靠的不是司机的眼睛和耳朵，而是它的感知三件套——环境感知、车身感知、网联感知，这三个小伙伴分工明确，缺一不可！首先来看第一个小伙伴——环境感知，它就相当于智能驾驶的眼睛和耳朵，负责采集周围环境的信息。比如，智能汽车上的摄像头，就是眼睛，能采集红绿灯、交通标志、障碍物的图像和视频流；声音传感器就是耳朵，能采集周围的声音，比如喇叭声、刹车声，帮汽车判断危险。大家想想，校园里的智能监控，是不是也有这样的眼睛？接下来是车身感知，它相当于智能驾驶的导航仪+体温计，负责采集汽车自身的信息，核心是定位！咱们教材里提到，物联网的定位技术有很多，比如卫星定位、基站定位，而智能驾驶用的是组合定位——北斗卫星导航系统+惯性导航+高精度地图，就像给汽车装了一个超级导航，能精准知道自己的位置、速度、行驶方向，误差特别小！这里必须给大家科普一个小知识点：咱们国家自主研发的北斗卫星导航系统，可比国外的导航系统更厉害，覆盖范围广、定位更精准，这可是咱们中国科技的骄傲，身为中国人，咱们必须为它点赞！（引导学生鼓掌，激发民族自豪感）最后一个小伙伴——网联感知，它相当于智能驾驶的对讲机，负责和其他车辆、路边的基础设施、行人进行沟通。比如，一辆智能汽车能通过V2X通信技术，知道前面的车要刹车，提前做好准备；能知道路边的红绿灯即将变绿，合理调整车速，这样一来，交通就更安全、更高效啦！（小组任务，明确要求）现在，请大家以小组为单位，结合教材中的探究活动一，查阅资料，对比传统驾驶与智能驾驶获取数据的异同，填写表格，给2分钟时间，小组合作完成，教师巡视指导，提醒大家：表格填写要简洁明了，重点区分获取设备和获取数据哦！（展示点评，巩固知识）时间到！哪个小组愿意展示一下你们的表格？（邀请2个小组展示，点评优点和不足）哇，这个小组填写得特别完整，还补充了自己查到的小知识；那个小组区分得很清晰，一眼就能看出传统驾驶和智能驾驶的区别，太厉害啦！请大家对照自己的表格，快速修改完善，1分钟时间！大家已经掌握了物联网数据采集的感知三件套，知道了数据是怎么被捕捉到的。那问题来了，这些采集到的数据，是怎么从汽车上跑到其他设备上，实现互相沟通的呢？接下来，咱们就探究第二个核心问题：物联网数据怎么传输？（二）、探究二：物联网数据传输——数据的高速通道（7分钟）同学们，大家有没有想过，智能汽车采集到的红绿灯数据、位置数据，是怎么快速传给其他车辆的？就像咱们发消息，需要网络才能传出去，物联网数据传输，也需要高速通道——通信技术和定位技术，这两个通道，缺一不可！首先，定位技术是数据传输的基础，只有精准定位，数据才能知道要传到哪里。咱们刚才提到的北斗卫星导航系统，不仅能帮汽车定位，还能把定位数据快速传输出去，让其他设备知道这辆车的具体位置。比如，外卖无人机，就是通过卫星定位，把自己的位置数据传给后台，确保能精准把外卖送到指定地点。然后是通信技术，这是数据传输的核心通道，分为有线通信和无线通信，而智能驾驶用的是无线通信中的V2X技术，也就是车与万物通信。它就像一个超级对讲机，能实现车与车、车与基础设施、车与人、车与网络的通信，比如，一辆车遇到障碍物，能快速把这个数据传给周围的车，让其他车提前避让，避免交通事故。现在，请大家以小组为单位，结合教材中的探究活动二，查阅资料，梳理智能驾驶中常见的数据采集设备、采集内容和数据类型，填写表格，给2分钟时间，大家快速完成，教师巡视指导，帮助有困难的学生。时间到！哪个小组先来分享你们的表格？（邀请1-2个小组分享）非常好！这个小组梳理得很全面，还补充了胎压传感器采集的胎压数据，数值类型；那个小组区分了图像、声音、数值等不同数据类型，特别清晰！大家要记住，不同的采集设备，采集的数据类型不一样，传输的方式也会有所不同哦！同学们，我们已经知道了数据的采集和传输方法，那还有一个重要的问题：为什么有的时候，智能驾驶的定位会出现偏差？影响数据采集准确性的因素有哪些呢？接下来，咱们就一起思考这个问题，完成思考活动！（三）、思考活动：影响定位数据采集的因素（5分钟）同学们，大家想一想，咱们平时用手机导航，有时候会出现跑偏的情况，这是什么原因呢？其实，智能驾驶的定位数据采集，也会受到一些因素的影响。请大家结合生活经验，小组讨论一下，影响定位数据采集的因素有哪些？给1.5分钟时间，小组合作讨论。时间到！哪个小组先来分享你们的想法？（邀请2-3个小组分享，点评总结）大家想得很全面！比如，天气因素（下雨、大雾会遮挡卫星信号）、环境因素（高楼、树木会遮挡信号）、设备因素（传感器故障、定位设备精度不够），这些都会影响定位数据的准确性。所以，智能驾驶要实现精准定位，不仅需要先进的定位技术，还要考虑这些影响因素，通过多种定位方式结合，才能保证数据采集的准确性，确保行驶安全。这也告诉我们，物联网数据采集，既要精准，也要全面，不能忽略任何一个细节哦！四、拓展延伸（5分钟）同学们，今天我们解锁了物联网数据采集与传输的奥秘，知道了智能驾驶的数据是怎么采集、怎么传输的，相信大家都已经成为了数据探秘小达人！接下来，咱们开启拓展挑战，看看大家能不能把今天学到的知识，用到生活中去，有没有信心？1.挑战一：校园智能场景设计。请大家以小组为单位，结合今天学到的物联网数据采集与传输知识，设计一个校园智能场景，比如智能校园门禁智能教室灯光，说明这个场景中，数据是怎么采集、怎么传输的，用到了哪些感知方式和通信技术，给2分钟时间，小组讨论。（引导分享，点评鼓励）时间到！哪个小组先来分享你们的设计？（邀请2个小组分享）太有创意啦！这个小组设计的智能校园门禁，用摄像头采集人脸数据，通过无线通信传输到后台，实现刷脸开门，用到了环境感知和无线通信技术；那个小组设计的智能教室灯光，用光线传感器采集光线数据，通过有线通信传输到控制器，实现灯光自动开关，特别贴合校园实际！2.挑战二：数据安全小讨论。请大家思考：物联网数据采集与传输过程中，会存在哪些安全问题？比如，车辆的位置数据被泄露，会有什么危害？我们应该怎么保护物联网数据安全？（邀请学生自由发言，点评总结）（强调安全意识）大家说得都很有道理！物联网数据安全非常重要，比如，车辆位置数据泄露，可能会被不法分子利用，威胁人身安全；校园人脸数据泄露，会侵犯个人隐私。所以，我们要树立数据安全意识，不随意泄露物联网数据，不篡改采集到的数据，做一个懂安全、守规矩的信息小公民！五、课堂小结（3分钟）同学们，拓展挑战圆满结束啦，很多小组都展现出了超强的创新能力和思考能力，老师为你们感到骄傲！现在，我们一起来回顾一下，今天我们都学到了什么，完成了哪些探秘任务，好不好？首先，我们开启了数据的奇妙旅程，认识了物联网数据采集的感知三件套——环境感知、车身感知、网联感知，知道了环境感知是眼睛耳朵，车身感知是导航仪，网联感知是对讲机，还了解了不同感知方式的作用和采集设备；然后，我们探究了数据传输的高速通道——定位技术和通信技术，知道了北斗卫星导航系统的优势，掌握了V2X通信技术的作用；最后，我们还分析了影响定位数据采集的因素，完成了校园智能场景设计和数据安全讨论，把学到的知识用到了生活中。同学们，今天大家都表现得非常出色，积极发言、认真思考、团结协作，不仅解锁了物联网数据采集与传输的奥秘，还感受到了中国科技的强大，树立了数据安全意识。希望大家以后在生活中，多观察、多思考，发现更多物联网技术的应用，主动学习科技知识，增强民族自豪感，努力成为科技时代的接班人，用科技改变生活、服务社会！六、作业布置（1分钟）1.基础作业：完成教材中探究活动一、探究活动二的表格，背诵物联网数据采集的三种感知方式和数据传输的核心技术，明天课堂抽查。2.实践作业：回家后，观察家里或小区中的物联网设备（比如智能音箱、智能门锁、监控摄像头），记录下设备的名称、数据采集方式、传输方式，填写在笔记本上，下节课分享自己的发现。3.拓展作业：结合今天学到的知识，写一篇短文《我的物联网数据探秘之旅》，字数300字左右，说说自己对物联网数据采集与传输的理解，以及对北斗卫星导航系统的认识；同时，设计一个简单的智能设备数据采集方案，说明用到的采集设备和传输技术。七、板书设计物联网数据采集与传输一、数据采集：感知三件套1.环境感知→眼睛/耳朵（摄像头、声音传感器）2.车身感知→导航仪（北斗导航+惯性导航）3.网联感知→对讲机（V2X通信）二、数据传输：高速通道1.定位技术：北斗导航（中国骄傲！）2.通信技术：有线+无线（V2X为主）三、关键提醒影响因素：天气、环境、设备安全意识：保护数据，从我做起 交流分享学习观看学习思考；表达学习学习操作实践了解操作练习交流；分享操作练习交流表达交流表达预习下一课 培养表达能力巩固课堂常规创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣；了解本节课学习内容培养表达能力培养倾听习惯增加知识面学生利用自主探究、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。培养倾听习惯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表达能力培养自主学习能力
教学反思 本节课紧扣川教版八年级下册《物联网数据采集与传输》教材核心知识点，立足八年级学生好奇、爱探究、喜欢趣味互动的心理特点，以智能驾驶数据奇妙旅程为核心主线，融入幽默通俗的语言、贴合学生生活的实例，将抽象的物联网技术转化为直观易懂的内容，覆盖了核心素养目标、教学目标等所有要求模块，逐字表述详细，过渡自然，互动形式丰富，既落实了知识与技能目标，又注重核心素养的培养，有效激发了学生的学习兴趣和探究欲望。本节课的亮点在于：一是导入形式新颖有趣，结合智能驾驶、校园智能设备等学生熟悉的场景，用幽默的语言激发学生兴趣，快速代入课堂，同时融入情感教育，激发民族自豪感；二是主线设计贴合学生认知，以数据旅程为线索，将采集、传输两个核心知识点分解为探究任务，层层递进、逻辑清晰，充分调动了学生的参与积极性；三是语言幽默通俗，贴合八年级学生心理，将抽象的技术原理转化为感知三件套高速通道等生动形象的表述，降低学习难度，提升课堂趣味性；四是注重实践与创新，设计校园智能场景设计、数据安全讨论等拓展任务，让学生将理论知识与实际生活结合，培养创新思维和实践能力；五是情感教育融入到位，结合北斗卫星导航系统，增强学生的民族自豪感和科技自信，同时强调数据安全，培养学生的信息社会责任。但本节课也存在一些不足：一是部分学生对V2X通信技术、组合定位技术的理解不够深入，尤其是对技术原理的掌握较为模糊，容易混淆不同感知方式的作用；二是小组探究环节，部分小组讨论不够积极，存在个别学生搭便车的情况，合作效率不高；三是拓展延伸环节的时间略显紧张，部分小组的校园智能场景设计未能充分展示，创意未能充分发挥；四是对学困生的关注不够细致，部分学困生在表格填写、知识理解上存在困难，未能及时得到针对性指导；五是课堂评价方式不够丰富，主要以口头表扬为主，缺乏具体的评价标准和激励措施，难以充分调动所有学生的积极性。今后改进方向：一是优化知识点讲解，结合更多直观的视频、图片，简化技术原理的表述，重点讲解核心作用，通过反复举例、互动提问，帮助学生加深理解，区分不同感知方式和传输技术；二是优化小组探究环节，明确小组分工，制定合作规则，鼓励每位学生积极参与，同时加强巡视指导，及时引导讨论方向，提升合作效率；三是合理分配课堂时间，精简新课讲授的冗余表述，给拓展延伸环节留出充足时间，让每个小组都能充分展示自己的设计和想法；四是完善课堂评价体系，制定具体的评价标准，结合口头表扬、贴纸、小奖品等形式，关注学困生的进步，给予针对性的指导和鼓励，让学困生也能参与其中、获得成就感；五是后续可开展物联网技术小调研活动，让学生深入观察生活中的物联网设备，记录数据采集与传输方式，深化对知识的理解和应用，同时增加数据安全相关的实践活动，强化学生的数据安全意识，真正实现学用结合、知行合一
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共31张PPT)
夏日小清新商务通用PPT模板
汇报人：小熊猫
时间：2019.06.07
第一单元第一节
第1课时
物联网数据采集与传输
开学第一课
亲爱的同学们，欢迎回到信息技术教室！新学期开始了，寒假期间有没有发现啥跟信息技术相关的东西？
谁来分享一下暑假里的信息技术小故事？
微机室常规纪律要求还记得多少？
开学第一课
课堂常规
1、排队进入电脑室，按照老师安排的位置就坐，不随意下座位、未经老师同意，不得随意更换座位；
2、不带与信息课堂无关物品进入电脑室，包括水、玩具、食品、作业等；
3、爱惜学校电脑、鼠标、键盘等公共财物（损坏赔偿）、不随意扭转显示屏（容易死机）；
4、课堂上认真完成老师布置的作业、不大声喧哗（请用悄悄话）、不随意使用网络；
5、不可以退出老师程序、否则会被老师收回屏幕单独学习；
6、交完作业可以自主安排时间，练打字、编程、金山打字通、画画等等，但是不可以上网、看视频、玩游戏。
7、课后关程序、放凳子、及时离开电脑室。
8、电脑故障，请举手让老师来维修，不随意下座位或自行维修。
03
第三节物联网数据决策与控制
02
第二节物联网数据处理与分析
01
第一节物联网数据采集与传输
第一单元智能物联网数据探索
第二单元智能物联网创新应用
第1节物联网创新应用初体验
第二节物联网创新应用设计与实现
第三节物联网创新应用与拓展
物联网安全识别与防范
02
跨学科主题活动无人机创新应用
04
物联网安全数字身份
01
物联网安全自主可控
03
第三单元智能物联网安全体验
今天，我们的城市、校园、家……都在逐步变成一个神奇的物联网世界。不论是工作、学习还是生活，都时时处处受到高速发展的物联网的影响。
通过“刷脸”,道闸会自动打开
地上的无人驾驶汽车在大街上奔驰
天上的无人机将货物送达指定位置
这些神奇的操作，背后都藏着一个秘密武器——物联网数据！就像咱们人要靠眼睛看、耳朵听、鼻子闻来获取信息一样，物联网设备也有自己的眼睛耳朵，能采集各种数据，还能把数据传出去，实现智能操作。
建构
今天，咱们就一起走进川教版八年级下册信息科技课堂，解锁《物联网数据采集与传输》的奥秘，跟着智能驾驶的脚步，来一场奇妙的数据旅行，看看这些数据到底是怎么被采集、怎么跑起来的。
既然要开启数据的奇妙旅程，那咱们首先得搞清楚——智能驾驶这样的物联网设备，是怎么捕捉到数据的？物联网数据怎么采集？
思考
如果让你当一辆智能汽车的司机，你需要知道什么信息才能安全开车？
思考
智能驾驶利用车载传感器感知车辆周围环境，识别分析行驶道路、车辆位置和障碍物信息，做出超车、停车、变道等具体任务决策，控制车辆的加速、刹车和转向，实现安全、可靠的行驶。
传统驾驶的数据获取依赖于驾驶员，智能驾驶的数据获取依赖于传感器、高速计算机处理器、导航系统等。请查阅资料，对比传统驾驶与智能驾驶获取数据的异同，填写下表。
能驾驶怎么知道交通环境的变化 怎么知道车辆行驶的位置
思考
小知识
智能驾驶通过环境感知、车身感知、网联感知来采集环境数据，使车辆能够智能驾驶通过环境感知、车身感知、网联感知来采集环境数据，使车辆能够“看到”并“理解”所处的环境。
环境感知相当于智能驾驶系统的“眼睛”和“耳朵”。智能汽车通过传感器采集周围环境的信息。环境感知是实现智能驾驶自主决策和安全驾驶的基础。
小知识
物联网的定位技术包含卫星定位技术、基站定位技术、室内定位技术(RFID定位、Wi-Fi定位、蓝牙定位等)和其他定位技术。
定位
综合应用这些定位技术可以保证数据采集的准确性。比如：智能驾驶的车身感知定位系统使用全球导航卫星系统、惯性导航和高精度地图等多方式定位，实现了车辆位置、速度、航向等数据的采集，保证了车辆定位精准。
新课讲授
我国自主研发的卫星定位系统是北斗卫星导航系统。
智能汽车定位技术可以帮助车辆确定在道路中的位置、车道信息以及与周围环境物体的相对位置关系，精准的定位是实现安全、高效驾驶的关键因素之一。请查阅资料，分析影响定位数据采集的因素。
物联网数据种类繁多，按来源分为传感器数据和设备运行数据，数据类型有图像、声音、文字、数值等。
请查阅资料，分析身边的智能驾驶采集的数据，填写下表。
回家后，观察家里或小区中的物联网设备（比如智能音箱、智能门锁、监控摄像头），记录下设备的名称、数据采集方式、传输方式，填写在笔记本上，下节课分享自己的发现。
拓展延伸
通过本节课的学习，你遇到了哪些困难？是怎么解决的？有哪些收获？和大家分享一下吧！
分享时间，说一说
夏日小清新商务通用PPT模板
汇报人：小熊猫
时间：2019.06.07
归位物品
归位凳子
下
啦
课
！
夏日小清新商务通用PPT模板
汇报人：小熊猫
时间：2019.06.07
