资源简介

1.2 手机扫码骑行共享单车—— 物联网工作过程
教学设计
一、项目分析
本项目以探索共享单车扫码骑行的奥秘为突破口，通过对“共享单车的车锁是如何打开的？”这一问题的探究，思考共享单车无法骑行的原因，让学生了解现象背后的原理，即物联网系统由哪些部分组成？它们是如何工作的？由此让学生更加了解物联网，走近物联网。
二、学情分析
八年级学生有一定骑行共享单车的生活经验，且通过前面的学习，他们能准确判断骑行共享单车是否属于物联网应用，并具备一定的观察能力、分析能力，认知能力也在进一步发展，能够进行更高层次的思考和问题解决。大部分学生对学习充满热情和动力，但也存在一定的两极分化，因此，在学习活动中能充分点燃学生的学习热情，让他们主动参与实践，参与讨论，是学习活动能否顺利开展的关键。
三、教学目标
1．素养目标
（1）体验共享单车开锁流程，了解共享单车系统组成。
（2）通过共享单车开锁过程的分析，了解物联网的工作过程。
（3）能运用物联网中感知、传输和应用三层逻辑结构，了解物联网系统工作过程。
2．项目目标
通过共享单车的使用，了解其开锁过程。
四、教学重难点
1．教学重点
（1）认识共享单车系统组成。
（2）分析共享单车开锁过程，了解物联网系统工作过程。
2．教学难点
理解物联网系统的工作过程。
五、教学策略
本项目以共享单车如何开锁这个问题作为项目主线，带领学生通过课前调查、分析异同、大胆猜想，逐层分析，最终能从物联网的三层架构进行剖解，理解物联网系统的工作过程。在项目学习过程中，教师给学生提供足够的学习支架，通过连线等游戏互动，及时收集学生问题，及时反馈，教师有针对性地进行引导，逐步发现问题、解决问题。
六、教学准备
本项目教学活动，因受到教学环境的制约，无法现场扫码测试，故可以在课前录制些辅助微课，帮学生回顾扫码过程，为学生多提供些具有现场体验感的学习资源。
七、评价建议
1．过程性评价
以信息科技教学平台为依托，设计学习任务模板，注重微课等学习资源的搭建，为学生学习提供足够的学习支架。注重学生活动过程中的思维记录与反馈，能根据学生情况及时优化、调整教学进度及学习方法，从而帮助学生更加有效地投入学习活动中。
2．结果性评价
评价指标 评价标准 评价结果
信息意识 能通过多种方法收集信息，能从系统观的角度分析共享单车物联网系统。 ☆☆☆☆☆
计算思维 能对共享单车开锁过程进行分析，从数据处理流程的角度了解共享单车究竟是如何开锁的，从而分析出可能导致单车开锁失败的原因。 ☆☆☆☆☆
数字化学习与创新 能熟练运用微课等数字资源，有效开展自主学习，并能加强小组合作，通过在线平台等渠道，及时记录学习数据。 ☆☆☆☆☆
信息社会责任 能正确树立安全防范意识，理解物联网系统的工作过程，并建立起安全、合理应用物联网的意识。 ☆☆☆☆☆
八、学习流程
在本项目教学活动中，以随处可见的出行方式——共享单车引入，帮助学生从共享单车系统进行分析，带领学生认识到用户开锁的过程，即能充分体现出数据处理的流程。从而在学习活动中，以数据处理的流程线为主线，结合扫码骑行的具体操作，以问题引导，调动学生学习兴趣，开拓学生思维，小组协作共同寻找解决问题的思路，从而解决本项目的重点，也是难点，物联网究竟是如何工作的。
教学过程
教学环节 学生活动 教师活动 设计意图
课前调查 1．体验一次共享单车的骑行，了解用户扫码开锁流程，通过平台，完成填空。
2．思考预习问题2：共享单车车锁究竟是如何打开的？ 布置课前问题用户扫码开锁流程是什么样的？共享单车车锁是如何打开的？ 通过课前体验、调查，为学习过程做好铺垫。
项目情境明确目标 1．播放视频，聚焦情境共享单车作为一种新型绿色环保出行方式，人们只需用手机扫码，就可以实现开锁，非常方便。为什么手机扫码即可开锁？生：思考、讨论，聚焦情境问题。2．讨论交流，明确目标小组交流讨论：什么原因可能会导致共享单车开锁失败？明确本课的学习目标：探索共享单车背后的技术之迷，了解物联网的工作过程。 创设情境，引导学生思考问题。明确学习目标，出示课题。 引入情境问题，激发学生的学习兴趣。
项目准备分析规划 活动1：认识共享单车系统组成根据老师推送的微课资源，以小组为单位进行自主学习，小组内交流、讨论，尝试解决以下问题：1．共享单车与普通单车有何不同？2．共享单车是物联网系统吗？3．共享单车系统由哪些部分组成？小组将讨论，绘制共享单车系统组成图，提交在线平台，各小组交流汇报。活动2：规划探究流程 以小组为单位，合作交流，利用平台完成连线题，在线提交，根据实时反馈，进行自我评价。汇报交流。以小组为单位，自主学习微课《物联网的架构》，思考：物联网架构与数据处理的流程又有何联系 完成填空。 确定探究流程。 推送微课，引导学生带着问题进行自主学习。 带领学生进行点评。下发连线任务，引导学生思考：开锁的过程，对应着数据处理的哪些环节？出示提交结果，适时评价。推送微课，引导学生自主学习，了解物联网三层架构。共同确定探究流程 自主探究，小组讨论并思考共享单车系统的组成，培养学生自主协作能力。通过趣味连线，让学生了解共享单车开锁的过程对应着数据处理的流程，从而确定项目实施的流程。通过自主学习，为后面的学习做好知识储备，并做好活动规划。
项目实施井然有序 活动1：扫码获取车辆信息1．再次回顾扫码骑车过程，思考：用户扫码是为了获取什么信息？二维码出现什么情况，可能会导致开锁失败 小组同学选派代表汇报。2．结合物联网架构，组内同学展开讨论：共享单车系统怎样才能准确地识别到车辆？ 小组选派代表汇报。活动2：探究“发送解锁请求”的过程观察图示，小组交流讨论：用户要向谁发出解锁请求？确定请求是否能发送成功的必备条件是什么？在图中填一填小组成员分析交流：手机和信息处理中心之间通过什么来传输数据。当移动信号差或无网络时，可能会对开锁产生什么影响呢？ 将讨论结果提交平台。小组汇报。得出结论：活动3：获得解锁授权 小组自主学习微课，或通过网络查询，交流讨论，信息处理中心会对什么信息进行判断后，才能给出用户反馈，是否能正常开锁？小组交流讨论，在线提交讨论结果。小组选派代表汇报。通过师生讨论，得出结论： 引导学生了解识别共享单车“唯一身份”的途径。带领学生点评。推送练习，进一步引导学生了解共享单车物联网系统的感知层，明确用户能准确识别到车辆的条件。带领学生小结，适时评价。课件出示图例，引导学生思考：成功发送解锁请求的必备条件是什么？组织学生展开讨论让学生思考图中提出的问题。通过词云展示，引导学生互评，教师适时点评。引导学生结合物联网架构，思考网络层在物联网系统中的作用。推送微课，引导学生自主学习，进一步了解共享单车系统应用层的作用。听取学生汇报，适时评价。带领学生小结：应用层可能会影响用户开锁的条件。 通过思考、交流讨论等活动，培养学生的自主学习的能力和协作意识，鼓励学生敢于表达，敢于质疑。注重学生过程性学习评价，及时纠正错误、鼓励学生。利用在线平台及时收集学生学习结果，让学生能在汇报时，迅速抓住关键词，突破教学难点。通过交流讨论，得出结论，进行知识梳理的同时，进一步明确学生对知识的理解程度。
评价总结 拓展提升 1．与老师共同总结本节课所学知识点，填写图中内容。 2．完成自我评价量表的填写。作业设计：（1）基础性试题了解共享单车还车过程，对其进行分析，说一说物联网系统如何实现对“物”的智能感知、识别和控制的？（2）综合性试题写一份《致共享单车用户骑行建议书》，告诉用用户骑行共享单车时，应注意哪些安全隐患？又应如何合理使用？ 引导学生通过分析共享单车开锁过程中数据的采集、传输和应用的过程，思考物联网是如何工作的。指导学生利用评价量规表，进行自我评价。组织不同层次的学生完成作业，让所有学生完成基础性试题，让学有余力的学生完成基础性试题。 帮助学生总结梳理知识结构、强化重难点。 通过自评，考察学生的学习情况，关注学生核心素养能力的提高。留有作业，帮助学生巩固所学知识，拓展提升。通过分层教学，让不同层次的学生都能有所提高。
十、板书设计


采集车辆信息是共享单车物联网系统中的______层。在该系统中，为确保用户能够顺利采集到车辆信息，必须确保________________
_______________________________________。
在物联网中，_______层负责传递数据和指令。网络层出现了问题，系统也不能正常运行。
因此，要确保开锁请求发送成功，用户就需选择在_______________的地方扫码。
在物联网中，进行数据的分析处理，并进行反馈控制的，是______层。
在共享单车系统中，当用户信息和车辆信息发生异常时，_______就会收到相应的数据处理结果，用户可根据___________，更方便地解决开锁故障。

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