资源简介

【第一课时教学设计】
3.1.1 信息系统与物联网
——体验小型智能家居系统
一、教学内容分析
本节课内容选自广教版信息技术必修 2《信息系统与社会》第三章第一节 《信息系统与外部世界的连接方式》第一课时。通过体验小型智能物联网系统，
知道信息系统与外部世界连接的方式，理解物联网的概念及其特征。
本节课以培养学生信息素养为目标， 以知识技能为载体， 以项目学习活动为
途径，开展自主、协作、探究学习。
二、学情分析
本节课的教授对象是高一学生， 具有一定的思维能力和自主学习能力， 更是 这个数字时代的“原住民 ”，对于各种各样信息技术的应用是比较熟悉， 由于学
习经验和年龄的限制，对物联网既熟悉又陌生，缺乏理性认识。
三、教学目标分析
1.知识目标
① 知道信息系统与外部世界的连接方式。
② 理解物联网的概念及其特征。
2.能力目标
① 通过体验小型物联网系统，理解物联网的概念。
② 能够根据现有设备，初步设计小型智能家居系统方案，在设计过程中
提升计算思维能力，培养信息意识。
3.情感目标
通过小组方案的设计、展示、评价， 学生在提升信息社会责任的同时， 学会
关注生活，智慧生活。
四、教学重难点分析
重点：理解物联网的概念及其特征。
难点：小型智能家居方案的设计与评价。
五、教学活动设计
六、教学准备
1.教室环境：无线网覆盖。
2.智能设备：平板电脑；小米智能电风扇、智能插座，小爱音箱；温度传
感器、门窗传感器、人体传感器等。
3.传统设备：灯
4.其他设备：路由器
6.教学资源：课件、导入视频、设备操作指南、方案设计表等。
七、教学实施过程
教学 环节 教学实施过程 设计目的
情境 引入 老师的困扰：晚上躺床上看书， 不知不觉中睡着了， 忘记关灯。 针对这一问题有什么好的解决方法？ 疑问：将家里的家具、家电与网络连接在一起会是一种什么 情景？ 播放视频《智能家居生活》。 思考 1：视频介绍的主题是什么？ 思考 2：视频中的场景属于哪方面的应用？ 学生思考，回答。 先通过问题引 发学生思考， 再 带着疑问和问 题观看视频。播 放给学生一种 直观的体验， 更 加吸引学生的 兴趣，抓住学生 的眼球。
活动 1：小 型智 能家 居系 统初 体验 体验：请同学尝试喊出以下口令，注意观察现场设备的变化 情况。 【随机找学生体验，增加学生的体验感。】 引导学生思考这属于哪一个范畴的应用。 学生体验、观察现场并思考。 现场体验小型 的物联网系 统，提高学生 的学习兴趣。 用体验引出物 联网。
讨论：列举你所知道或体验的物联网应用的例子。 【学生举手举例，教师总结归纳】 物联网在智能家居、智能医疗、智能交通、智能物流、智能 校园等各个领域都有所应用，随着物联网的应用，不仅促进 了社会的经济发展， 同时也提升了公共社会服务水平，时时 影响着我们的生活。 引导学生思考到底什么是物联网？ 引导学生了解 物联网应用在 社会的各个领 域。
自主探究：物联网的概念 学生自主阅读课本第 63 页中物联网的定义，提取定义中的 关键点。 【学生自主学习。】 问题：结合物联网的定义及其应用，请在下面的词语中选出 三个最能体现物联网特点的词语。 感知识别 网络互联 信息交互 资源共享 信息传递 智能管理 【学生选择，回答】 自主阅读课 本，提升学生 的自主学习能 力。 问题的设定， 有助于学生进 一步理解物联 网。
活动 1：小 型智 能家 居系 统初 体验 展示物联网定义的词云图。 学生根据定义及应用总结分析词云图，从而进一步的理解物 联网。 学生根据词云 图，自主分 析，然后教师 总结，突破本 节课的重点知 识内容（理解 物联网的概 念）。
再体验：请各小组在活动 pad 中，打开米家 app，在设备 中，尝试控制智能设备，体验物联网。 （关于如何添加设备可以参考操作指南。） （分别通过语音、终端实现对智能设备的控制，学生理解物 联网不仅可以通过语音传输，也可以通过终端远程控制。） 再体验的设计 有助于学生对 物联网的进一 步理解。 操作指南的提 供，有助于促 进学生的数字 化学习能力。
活动 2：设 计小 型智 能家 居系 统方 案 探究设计：小型智能物联网系统 图片展示两类场景。 场景 1：各种情况下的忘记关灯、关风扇等费电现象。 两类场景的选 择，学生体会 到智能家居不 能可以让生活 更加的智能 化，在节能减 排方面也有明 显的效果。
活动 2： 设计 小型 智能 家居 系统 方案 场景 2：冰箱门忘关自动提醒、有人活动自动开灯等智慧生 活场景。 针对以上两个场景，第 1、2 小组进行智能化节能减排设 计，第 3、4 小组进行智慧生活设计，完成小组探究表格。 【小组讨论、探究，设计方案，填写表格】 方案的设计培 养学生学会利 用技术去解决 生活中问题的 能力。 设计的过程中 有助于学生团 队合作，算法 思维的培养。
活 动 3： 设 计 方 案 评价 小组简述最优方案。 各小组讨论选择一个最优方案，由组长展示并简述方案。 【小组简述方案，其他组进行评价，课后根据评价结果进行 方案的进一步完善。】 结合各小组方案同时思考以下三个问题： 思考： 1、设备是如何选择的？ 2、多个设备之间如何进行相互连接？ 3、方案设计的最终目的是什么？ 【学生方案，教师拍照展示（部分）】 思考 1：方案中选择了温度、门窗、人体等传感器，它们的 小组简述方 案，提升小组 合作意识，最 优方案的展 示，有助于学 生算法思维的 培养。小组点 评有助于学生 思想火花的碰 撞，可以相互 促进学习。 学生方案的展 示，学生可以 在课堂中实时
活 动 3： 设 计 方 案 评价 作用是什么？ 【学生思考，回答】 教师总结物联网的技术特征——全面感知 ☆ 知识速递 ☆ 全面感知：利用无线射频识别、传感器、定位器和二维码等 手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。是物联网感知 物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节。 思考 2：多个设备之间如何相互连接，实现智能联动？ 【学生思考，回答】 展示人体传感器连接时的选项图片，引出蓝牙网关及其作 用。 教师总结物联网的技术特征——可靠传递 ☆ 知识速递 ☆ 可靠传递：利用各种网络，对接收到的物体信息进行实时且 准确的远程传送，实现信息交互和共享，并进行各种有效的 处理。 思考 3：同学们设计的方案最终目的是什么？ 学生方案中提到了一个词“ 自动 ”。 教师总结物联网的技术特征——智能处理 ☆ 知识速递 ☆ 智能处理：利用数据管理、数据计算、云计算、模糊识别等 各种智能计算技术，对接收的海量数据和信息进行分析处 理，提升对外部各种活动和变化的洞察力，实现智能化的控 制和决策，是物联网的大脑和神经中枢。 课堂评价：结合各小组的方案，并各小组成员进行自主评 价，完成评价表格。 得到反馈。 从学生的设计 方案中总结出 物联网的技术 特征——全面 感知。 从学生的设计 方案中总结出 物联网的技术 特征——可靠 传递。 从学生的设计 方案中总结出 物联网的技术 特征——智能 处理。 通过设计方案 总结出物联网 的技术特征， 更有助于学生 对物联网的理 解。 课堂评价有助 于教师调整下 一步的教学策 略。
探究：信息系统与外部世界连接方式的演变（计算机技术的 发展） 物联网时代 联网的终端扩展到物 互联网时代 不同空间的计算机间相连 计算机时代 人输入指令，计算机执行 这三个时代是计算机技术发展的三个阶段，随着计算机技术 的发展，信息系统与外部世界的连接方式也发生着改变。 从学生体验理 解物联网的基 础上，引导学 生思考计算机 技术发展的阶 段。
任务 拓展 智慧生活改造设计 针对自己家庭实际情况，选择合适的设备，进行智慧生活改造设计，进一步 完善设计方案。
课堂 总结
学考 速递 1、以下关于物联网描述不恰当的是( ) A、物联网即“万物相连的互联网 ”，物联网是在互联网基础上延伸和扩 展的网络 B、物联网需要采策大量的数据，所以我们应积极在物联网上提交自己的 全部个人数据 C、智能家居就是物联网在家庭中的基础应用 D、物联网推广使用的主要日的是让人们的生活更加轻松更加健康 2、物联网连接的是物理世界和( ) A、现实世界
B、虚拟世界 C、信息世界 D、人类世界 3、利用 RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是( ) 技术。 A.可靠传递 B.全面感知 C.智能处理 D.互联网
教学 反思 教学效果反思： 本节课的课堂氛围很好，学生积极主动，能够积极的参与活动进行探究， 对于物联网有了更深的理解。活动的设置层层递进， 由易及难， 学生的接受程 度很好， 在整个设计过程中， 不仅学习到了物联网的基础知识， 在问题的解决 和操作的过程中培养了学生的信息意识、提升了计算思维能力， 进一步促进了 学生信息素养的养成。 教学过程反思： 带着问题去看视频， 有助于学生的进一步思考， 视频观看的效果很好。小 型智能家居系统的体验分两个阶段进行， 第一阶段的初步体验是通过语音控制 智能设备， 与导入视频相切合， 第二阶段的再体验是通过终端去控制智能设备， 有助于学生进一步的对物联网的理解。体验的效果不错， 但是在体验的过程中 也出现了一些问题， 如小组终端同时控制某一个智能设备时， 效果不会出现误 差， 上课时需强调设备的重复操作问题。重点知识的讲解首先通过学生自主阅 读课本定义初步了解物联网的定义， 接着通过概念词云图的分析讲解， 进一步 突破难点内容， 帮助学生进一步理解概念。这样设置的效果不错， 学生基本上 都理解了物联网的定义。小型智能家居的设计与评价是难点内容， 主要是通过 小组合作及组间方案评价来突破的， 整体效果不错， 各小组能够初步设计出小 型智能家居方案， 并能够找到各小组方案的不足及优点， 在设计评价的过程中 提升了学生的算法思维能力，也促进了学生信息素养的养成。

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