资源简介

第11课 《物联网数据的特点》教学设计
【课标内容要求】
本课教学围绕“物联网实践与探索”模块中“物联网创新应用”的部分内容展开。课程标准中对此有以下要求：通过实例感受万物互联的场景，知道物联网与互联网的异同，认识到物联网的普及对学习和生活的影响；通过对身边真实应用场景中物联网的分析，认识物联网实现万物互联的基本原理。
【教学内容分析】
本课选自浙教版《信息科技》八年级下册第三单元《智能物联系统实践》， 本单元在教学中适合进行整体规划设计，渗透大单元教学理念。第三单元共5课，在第一单元认识人工智能，第二单元初步体验智能技术的基础上进一步体验与学习智能物联系统的相关知识，本课是本单元的第一课，本课主要是通过分析物联网数据的特点，了解数据分析在生活中的应用，进一步加深对物联网数据价值的认识，为后续智能物联系统的设计以及硬件搭建、软件编写、调试与完善打下坚实基础。
【教学目标】
1. 通过分析物联网数据的特点，了解数据分析在生活中的实际应用，进一步加深对物联网数据价值的认识。
2. 能够利用合适的工具和方法对数据进行整理、组织、计算与呈现，并提供合理建议。
3. 能够在解决问题的过程中，根据需要选用合适的数字化工具展开自主学习、协同工作与创新。
重点：体验完整的数据分析过程，掌握数据分析的一般方法。
难点：采用合适的工具与方法对数据进行分析和呈现。
【核心素养指向】
本课对学生核心素养的培养重在认识到物联网对社会发展的影响，善于使用信息科技解决学习和生活中的问题；通过对数据的采集与分析，反思和优化解决方案，并将其迁移运用于解决其他问题。
【学情分析】
本课的学习对象为八年级的学生，学生有一定的信息科技学习基础。根据八年级学生的认知特点，学生虽然能够根据简单的任务进行分析，却缺乏综合运用数据分析知识解决实际问题的经验。因此需要设计深入浅出的活动引导学生实践，增加体验感，从“感知”到“内化”到“应用”。
【设计构想】
1.整体设想
学生对数据分析的认识多数仍停留在技术层面，尚不能适时恰当地为学习和生活服务。本课重在引导学生采用合理的方法，解决生活中的真实问题，真正做到“技术服务于人”，让学生进一步加深对物联网数据价值的认识。
本课以“智慧农场农作物生长情况”为主题展开探究学习活动。要求学生以完整的数据集为分析对象，借鉴数据分析的一般过程，采用合理的方法和工具进行数据分析，从而达到综合应用数据分析解决实际问题的目的。
2.教法学法
本课主要采用了基于情境创设的项目式教学法。创设“研究农作物的生长情况，给智慧农场提建议”的情境，整堂课围绕着“智慧农场农作物生长情况研究”的项目活动展开教学。
其中分析物联网数据的特点环节，采用讨论启发法，促进学生在交流过程中碰撞出思维的火花。而在物联网数据的分析环节，则以学生的协作学习、自主探究为主，教师引导为辅，鼓励学生归纳并迁移利用计算机解决问题的一般过程。
3.情境与任务
八天长假过完了，同学们是不是要去学校的智慧农场忙活了，要大丰收了吗？有没有遇到一些种植问题？让我们以智慧农场里的农作物为研究对象，分析农作物的成长环境，为了农场大丰收提出合理建议。
4.学生活动
明确分析目的和思路，根据数据情况选择合适的分析工具，对数据处理、计算和分析，最后根据获得的信息提出合理建议。
5.核心素养的落实
本课教学路径为“情境引入——引导教学——项目实施——总结评价”，利用学生活动设计和问题引导，在各环节渗透“计算思维”核心素养的培养。
为了完成项目，学生要根据遇到的各种问题制定合理解决方案，自然而然地形成“发现问题——分析问题——有目的地学习——设计解决方案——初步处理——再次发现问题并改进方案”的迭代过程，从而实现“以学为主、学助教从、先学后教”的生成性课堂。不但给予学生更多探索和归纳机会，尊重学生的个性化发展，也在解决实际问题的过程当中，促成了学生利用信息技术学科思想方法形成问题解决方案的一系列思维活动。
6.评价设计
过程性评价：教师在巡视时对学生提出的问题、操作过程、解决问题的方法和成果加以帮助和评价。启发学生通过思维导图的形式记录课堂笔记，然后展示个别典型的笔记并点评。
终结性评价：对学生课堂掌握程度的在线问卷，对学生上交作业的课后批改与反馈。
【教学环境及资源准备】
网络教室
【教学活动设计】
学习任务（各环节） 学习过程 设计意图 用 时
教师活动 学生活动
新课导入 八天长假过完了，同学们是不是要去学校的智慧农场忙活了，要大丰收了吗？有没有遇到一些种植问题？让我们以智慧农场里的农作物为研究对象，分析农作物的成长环境，为了农场大丰收提出合理建议。 积极探讨 项目研究内容贴近学生生活，研究结果具有当下的实用价值 3 分 钟
探究与学习 1.引导学生说出物联网数据的四个特点：数据量大、类型多样、时序性、真实性。 思考：对比分析互联网数据与物联网数据的特点，有什么异同点？ 2.智慧农场中存储着大量的数据，他们能够发挥什么作用呢？ 1）引导学生理解描述性分析。 描述性分析：对采集的物联网数据进行统计、分析与呈现 任务一：选择一段数据，采用描述性分析的方法来直观呈现农作物的变化趋势。 2）引导学生理解诊断性分析。 诊断性分析：对某个数据呈现的问题，进行相关数据的关联分析，提供问题产生可能的原因。 任务二：农作物的生长未达到预期效果，请分析各项数据，提出合理建议。 3）引导学生理解预测性分析。 预测性分析：从大量数据中总找出数据变化趋势和规律，一般采用人工智能技术对趋势进行预测。 任务三：提供近三年的农作物生长情况，预测未来一年该农作物的产量情况如何？ 理解物联网数据的四个特点 小组讨论，归纳异同点 下载校园农场中传感器所收集的不同时间段的数据 完成任务一 完成任务二 完成任务三 锻炼学生的思辨能力、培养自主解决问题的意识 本环节遵守以生为本的指导思想，突出学生的主体地位。学生在体验数据分析过程的同时，也感受到了各种分析方法特点及价值。而操作中遇到的问题和操作成果，也会促使学生不断地进行反思、学习与再创造。 10 分 钟 7 分 钟 7 分 钟 8 分 钟
总结 1.分享点评学生用思维导图在线记录的课堂笔记。 2.回顾本节课学习过程，巩固新知识。 在学习过程中随时记录下学习的重点与难点 通过共享思维笔记的记录，一方面整理自己的课堂所得，另一方面可以与同学碰撞出思维火花 5 分 钟

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