资源简介

普通高中新课程新教材优质课评选
大单元教学设计
《信息系统的网络组建》
——设计智能家居系统
普通高中新课程新教材优质课评选
《信息系统的网络组建——设计智能家居系统》
大单元教学设计
一、单元教学设计说明
（一）单元基本信息
学科 信息技术 年级 高一
教材版本 粤教版必修 2《信息系统与社会》
单元信息 第三章 《信息系统的网络组建》
课时安排 5 课时
（二）单元教学项目介绍
1.单元项目活动主题：设计智能家居系统
2.单元项目活动概述：
随着科技的进步，技术的发展，物联网已走进生活的方方面面，改变了人 们的生活、工作和学习。万物通过网络都可以相互连接，信息系统与外部世界 的连接方式也发生着重大的改变。智能化场景已应用在普通的家庭当中。本单 元的项目活动以设计智能家居为主线，分别从体验、探秘、组建三大方面，五 个课时展开活动学习。从体验小型智能家居系统活动中了解物联网，从而进一 步探秘物联网的传感和控制机制以及计算机网络，接着探究小型无线网络，最 终综合利用所学习知识完成小型智能家居的组建，实现小型智能家居系统的设
计应用。
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二、单元教学内容分析
1.课标内容要求
通过分析物联网应用实例，知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常
见的传感与控制机制。
观察日常生活中的信息系统，理解计算机网络在信息系统中的作用，通过 组建小型无线网络，了解常见网络设备的功能，知道接入方式、带宽等因素对
信息系统的影响。
2.学业要求
A-5：知道信息系统与外部世界的连接方式（计算思维）。
A-6：了解常见的传感与控制机制（计算思维）。
A-7：知道接入方式、带宽等因素对信息系统的影响（计算思维）。
A-10：能构建简单的信息系统（数字化学习与创新）。
A-12：在信息系统应用过程中，能预判可能存在的信息泄露等安全意识
（信息意识、信息社会责任）。
A-14：认识信息系统在信息应用中的优势及局限性（信息意识、信息社会
责任）。
3.单元的地位和作用
本章是教科书《信息系统与社会》的第三章，将带学生学习“信息系统的 网络组建”的教学内容，也是学习选择性必修模块《网络基础》的基础知识与 技能准备。本章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。让学生知道信息系统与外部世界的 连接方式，感知物联网的传感与控制机制，理解计算机网络在信息系统中的作
用，了解常见网络设备的功能，知道接入方式、带宽等因素对信息系统的影
响。
通过“设计智能家居系统”项目范例，让学生理解从互联网时代向物联网 时代的转变，信息系统与外部世界的连接方式也发生了重大改变，这使得人们 工作的模式、生活的体验，以及人与系统、与自然、与世界交互的方式都在发 生着日新月异的变化，并让学生掌握信息系统与外部世界的连接方式、物联网 的工作机制、网络的作用及组建小型无线网络的设备及方法，从而提升学生的
信息素养。
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4.单元体系框架
本单元首先从分析物联网应用实例为开端，知道信息系统与外部世界的连 接方式，了解常见的传感与控制机制，紧接着介绍了计算机网络在信息系统中 的作用，在此基础上介绍小型无线网络的接入方式、设备以及组建和配置，逐 步递进，符合高中学生的一般认知过程。只有在认识的基础之上，才能完成小
型信息系统的网络组建。
本单元涉及的概念较多，主要有物联网、全面感知、可靠传递、智能处
理、感知层、网络层、应用层、传感技术、射频识别技术、嵌入式系统技术、
数据传输、资源共享、分布式处理、接入方式等，具体的知识体系如下图所
示。这些概念，有一些比较抽象，学生不易理解，教学过程中应以实践为主展
开教学，让学生在活动中可以进一步理解概念。
三、单元教学目标
1.单元学科核心素养
（1） 在日常生活中，根据实际解决问题的需要，恰当选择数字化工具，
具备信息安全意识（信息意识 1）。
（2）主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技
术处理信息（信息意识 1）。
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（3） 针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题（计算思
维 1）。
（4）能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题
（计算思维 1）。
（5）针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资
源，完成任务，创作作品（数字化学习与创新 1）。
（6）在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人隐私（信
息社会责任 1）。
（7） 采用简单的技术手段，保护数据、信息及信息设备的安全（信息社
会责任 1）。
2.项目活动目标
本单元通过“设计智能家居系统”项目，组织学生开展学习、探究、协
作，让学生知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机
制，理解计算机网络在信息系统中的作用；能够通过组建小型无线网络，了解 常见网络设备的功能，知道接入方式、带宽等因素对信息系统的影响，从而将 知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过
程中，促进本单元对应课标的学科核心素养水平的达成，完成项目学习目标。
在项目活动目标达成的同时，从信息意识、计算思维、数字化学习与创
新、信息社会责任这四个方面提升学生的信息素养，具体体现在以下活动细节
中。
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3.学业目标
（1）知道信息系统与外部世界连接方式；
（2）理解物联网的概念及其特征；
（3）了解物联网信息系统的传感与控制机制；
（4）能够从功能、设备、技术等方面，描述自己选定项目的信息系统的需
求；
（5）理解计算机网络在信息系统中的作用：数据传输、资源共享和分布式
处理；
（6）能够对自己选定项目的信息系统设计其基于计算机网络的系统结构；
（7）能够知道、对比常见的物联网络接入方式和设备；
（8）掌握无线网络的组建与配置的方法与步骤；
（9）能够对自己选定项目的信息系统设计其运行的无线网络环境并进行调
试改进。
四、学情分析
学生在第二章已经学习了信息系统的组成与功能，能够理解计算机、移动 终端在信息系统中的作用，会描述计算机和移动终端的基本工作原理。学生在 之前也学习过计算机的组成以及网络的基础知识，但对计算机的工作原理、网 络的功能以及组建无线网络等知识还不够系统和全面。现实生活中，学生对信 息系统并不陌生且有一定的使用经验，但对信息系统与外部的连接方式没有系 统的概念，同样学生对物联网有些接触和了解，但对物联网的工作原理以及物
联网中器件的工作机制还不太了解。
五、单元教学策略
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六、单元教学活动设计
根据项目活动任务，单元教学按 5 个课时进行，具体课时安排如图所示。 第一课时活动的主要目的是通过体验小型智能家居系统，了解物联网，初步完 成小型智能家居系统的方案设计。第二、三课时活动的主要目的是进一步的探 秘小型智能家居系统，了解物联网的控制机制及计算机网络的作用。第四、五 课时活动的主要目的是通过探究无线网络，最终完成智能家居的组建，并进行
相关的展示。
本单元的项目活动是设计智能家居系统，从体验中完成小型智能家居方案 的初步设计。再从进一步的探秘过程中，了解物联网的控制机制、计算机网络 的作用，在揭秘的基础上，进一步修改完善方案。在组建的过程中，先探究无 线网络，然后根据设计方案，完成智能家居系统的组建及项目评价。具体的教
学活动设计如下表。
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课 时 课 题 学习目标 学习内容 主体情境 活动设计 具体实施 持续性评价 核心素养 学习资源
第 1 课 时 信 息 系 统 与 物 联 网 1.通过体验用语音及平 板终端控制智能设备， 了解物联网的应用及概 念。 2.能根据具体的问题情 境，设计小型智能家居 方案。 3.能对方案进行评价， 掌握物联网的技术特 征。 4.能从整个活动过程 中，了解时代的变化。 1.物联网的概 念及应用。 2.物联网的技 术特征。 3.信息系统与 外部世界的连 接方式。 体验小型智能家居： 在现有的设备基础之 上，体验小型智能家 居。结合具体的问题 情境进行小型智能家 居的方案设计，在评 价的过程中进一步理 解物联网。 活动 1：体验小型智能 家居 1.初体验：语音控制智能设备 2.讨论：物联网的应用 3.探究：物联网的概念 4.再体验：平板终端控制智能设备 操作反馈 互动交流 自学讨论 信息意识 教学白 板、教师 课件、平 板电脑、 智能设 备，方案 设计表等
活动 2：小型智能家居 方案初步设计 探究设计：根据场景设计小型智能家居 方案 场景 1：智能化节能减排设计 场景 2：智慧生活设计 分析设计 小组讨论 计算思维 信息社会 责任
活动 3：方案评价 1.小组方案简述 2.评价方案 3.思考 展示交流 信息意识
第 2 课 时 物 联 网 中 的 传 感 与 控 制 机 制 1.能够从功能、设备、 技术等方面，描述自己 选定项目的信息系统的 需求。 2.通过项目场景探究， 引导学生学习物联网的 三层结构和三种关键技 术。 1.了解物联网 的三层结构。 2.知道物联网 的三种关键技 术。 探秘小型智能家居系 统：在现有的设备基 础之上，小组合作探 秘小型智能家居系 统。在第一课时的方 案设计的基础上，进 行方案的具体实施， 在自主探究的过程中 学习物联网的传感与 控制机制。 活动任务一：实施方 案 1.分组实施方案 2.演示场景方案 小组合作 信息意识 教学白 板、教师 课件、智 控设备、 智能设 备，方案 设计表、 导学案等
活动任务二：分析物 联网的结构 1.小组讨论分析物联网的结构 2.微课学习物联网的结构 分析讨论 微课学习 计算思维
活动任务三：物联网 的技术 1. 自主学习 2. 小组讨论 自学讨论 计算思维
活动任务四：巩固提 升 1. 促成学业标准的达成 2. 本节即时反馈 巩固知识点 计算思维
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课 时 课 题 学习目标 学习内容 主体情境 活动设计 具体实施 持续性评价 核心素养 学习资源
第 3 课 时 计 算 机 网 络 1.理解计算机网络在信 息系统中的作用。 2.能够分析出组建家庭 网络需要什么样的传输 介质。 1.计算机网络 在信息系统中 的作用。 2.计算机网络 的传输协议。 3.制作网线。 在智能家居系统中体 会计算机网络的作 用，根据实际情况选 择合适的传输介质。 活动 1：自主探究 1.校园消费系统中计算机网络的作用。 自主学习 信息意识 教学白 板、教师 课件、平 板电脑、 导学案
活动 2：完成导学案 1.小组讨论完成导学案，了解不同网络 传输介质的区别。 2. 观看《HTTP 与 HTTPS 协议区别》视 频，了解并对比 HTTP 与 HTTPS、FTP 与 FTPS 的异同。 小组讨论， 分类比较 信息意识
活动 3：制作网线 1.小组合作制作并测试网线。 展示交流 计算思维
第 4 课 时 组 建 小 型 无 线 网 络 1 1.、认识小型无线网络 的几种接入方式。 2.通过小组探究能够了 解无线网络常用设备的 功能。 3.根据需求能够选择合 适的接入方式及设备的 选择。 1.无线网络的 接入方式 2.无线网络的 设备功能与选 型 在智能家居系统中智 能设备无线网络的接 入方式的选择，以及 组件小型无线网络设 备的作用及选择。 活动 1：智能家居系统 中设备接入方式的选 择 1.无线网络的接入方式介绍。 2.学生体验智能插座、温度传感器的接 入方式。 3.小组合作为智能设备选择合适的接入 方式。 4.总结智能家居系统一般采用的接入方 式。 互动交流 小组讨论 信息意识 教师白 板、课 件、平 板、手 机、智能 设备、活 动记录表 等。
活动 2：组建无线网络 设备的选择 1.小组自主探究设备的功能及何时使 用。 2.小组简述本组探究情况。 3.总结组建小型无线网络常用设备。 小组讨论 信息意识 数字化学 习与创新
活动 3：提升及回顾 1.观看视频，感受中国速度。 剥洋葱回顾本章内容，串成一个整体， 引出下一节课内容。 互动交流 信息社会 责任
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课 时 课 题 学习目标 学习内容 主体情境 活动设计 具体实施 持续性评价 核心素养 学习资源
第 5 课 时 组 建 小 型 无 线 网 络 2 1.通过实践操作，能够 掌握无线网络的组建与 配置的方法与步骤； 2.通过完成组建智能家 居网络的项目，能够学 会根据需求合理规划网 络的组建。 3.通过成果交流与评价 提升学生信息素养 4.通过章节回顾和学业 评价使学生自主建构知 识体系。 1.小型无线网 络组建的过程 2.智能家居设 备的连接 3.项目展示与 评价 4.章节回顾和 学业评价 组建智能家居网络： 剖析前面课堂中智能 场景的核心部分组建 小型无线网络，学会 无线网络的组建和智 能设备的连接 最后进行项目评价与 学业评价 活动 1：无线路由器的 连接 连接要求： 1.将无线路由器的 WAN 口连接外网网 线。 2.将无线路由器的电源线插上。 自主学习 操作反馈 信息意识 机房设 备、教师 课件、无 线网络设 备、问卷 测评、导 学案、项 目活动记 录表、评 价表等
活动 2：无线网络的配 置 1.查看路由器背面，找到路由器名称， 并无线连接路由器。 2.进入管理界面，首先创建管理员密 码。 3.上网设置，选择上网方式为自动获取 IP 地址。 4. 设置无线网络名称及登录密码。 小组讨论 合作完成 动手实践 数字化学 习与创新
活动 3：终端设备接入 1. Wi-Fi 接入方式。 2. 智能控制主机。 交流讨论 自主探究 计算思维
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七、单元教学评价设计
（一）单元活动评价设计
课 时 需要评 价的活 动 评价目标 评价任务 评价标准 评价方式
第 1 课 时 活动 1 评价结果 观察交流语音和平板能否实现对智 能设备的控制。 讨论物联网的应用领域。 分析物联网概念中的要点。 通过观察体验小型智能家 居。 知道物联网的应用领域。 掌握物联网的概念。 讨论交流 分析思考
活动 2 评价过程 讨论交流生活中的费电费能现象及 智慧生活应用的场景，进行方案设 计。 针对具体场景，能够设计小 型智能家居方案。 小组讨论 分析交流
活动 3 评价案例 根据小组展示的方案，分析可行性 及存在的问题。 分析思考方案中的要素点。 明确场景问题及设计目的。 总结物联网的三个技术特 征。 方案展示 互动点评 分析思考
第 2 课 时 活动 1 评价案例 分析各小组智能场景如何实现。 能否更好地展示各组智能场景。 智能场景可按照组员们的配 置实施。 各组智能场景展示效果。 小组讨论 场景展示
活动 2 评价结果 讨论物联网的机构。 微课学习物联网结构的接受程度。 总结出物联网的结构。 微课内容吸收掌握。 小组讨论 分析思考
活动 3 评价过程 自主学习书本、导学案的能力。 分析三种智能场景所涉及的物联网 技术。 自主学习的能力。 分析归纳的能力。 分析思考 讨论交流 互动点评
活动 4 评价结果 各知识点的接受程度。 学业目标的达成。 分析思考 讨论交流
第 3 课 时 活动 1 评价结果 自主探究计算机网络在信息系统中 的作用。 找出并理解计算机网络在信 息系统中的作用。 分析思考
活动 2 评价案例 小组展示导学案的学习成果，以及 通过视频类比推理的成果。 完成导学案，完成类比推 理。 小组讨论 互动点评
活动 3 评价过程 培养动手能力。 制作并测试完成一根网线。 成果展示
第 4 课 时 活动 1 评价结果 讨论交流每个智能设备的接入方 式。 分析并总结无线网络接入方式的特 点。 设备的不同，接入方式不 同，明确无线网的几种接入 方式。 小组讨论 分析交流
活动 2 评价过程 根据小组代表展示的内容，进行引 导分析设备的功能及使用情况 明确各小组任务，总结设备 的特点及用途。 小组展示 互动点评
第 5 课 时 活动 1 评价结果 无线路由器的连接 知道外网接入路由器接口是 WAN 接口。 讨论交流 动手实践
活动 2 评价过程 无线路由器的配置 明确小组任务，完成无线路 由器配置。 讨论交流 动手实践
活动 3 评价过程 终端设备地接入 知道设备连接方式以及智能 控制主机的作用。 讨论交流 动手实践
活动 4 评价项目 场景展示与项目评价 各组展示场景，并交流讨论 方案展示 互动点评
活动 5 评价结果 本章回顾和学业评价 建构知识体系的能力和学业 目标的达成 自主思考 讨论交流
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（二）单元项目整体评价量表
项目及分值 评分标准与分值 得分
自评 互评
作品选题 20 准确把握项目学习的意义和目的。 5
选题切合实际、符合科学。 5
选题有应用价值、创新价值。 5
选题适宜解决、可行性高。 5
规划与分析 15 准确分析设计的目的。 5
准确分析方案的需求。 5
准确描述方案的功能。 5
工具与方法 10 合理使用数字化工具及资源。 5
围绕项目进行自主、协作学习。 5
步骤与过程 40 交流与沟通的团队合作能力。 10
明确问题，了解项目情景需要。 5
掌握无线网络的组建与配置 5
智能家居设备的连接 5
成果与展示 15 组建智能家居网络环境示意图。 10
小组协作完成项目学习活动记录表。 10
能灵活展示，内容完整，表达清晰。 10
合计得分 100
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（三）单元项目学习活动记录表
项目学习活动记录表
班级 小组编号
项 目 选 题 项目主题
项目目的
小组成员及分工
组长：
成员 1
成员 2
成员 3
成员 4
成员 5
项 目 规 划 问题列表
编号 问题内容 方法
项 目 实 施 活动 1：通过对智能家居系统的剖析，了解信息系统与外部世界的连接方式，掌握常见的 传感与控制机制，设计小组选题的智能信息系统与外部设备的连接方式并进行可行性分 析，并对所需设备用到的物联网技术进行验证。
知识技能
知识点 具体描述
信息系统与外部世界 连接方式
物联网概念及其特征
物联网的结构
物联网技术
小组项目成果（思维导图）
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活动 2：通过对智能家居系统的剖析，理解计算机网络在信息系统中的作用，对比不同网 络传输介质的特点，了解常见的网络传输协议。分析小组选题的智能信息系统所需要哪些 设备，并绘制网络结构图。
知识技能
计算机网络在信息系 统中的作用 具体描述
数据传输
资源共享
分布式处理
小组项目成果（智能系统网络拓扑图）
活动 3：通过智能家居系统或常见无线网络的分析，让学生了解常见网络设备的功能，知 道常见的接入方式及其特点，了解带宽等因素对信息系统的影响，并通过实验的方式让学 生进一步掌握网络设备的连接方法与技巧，在此基础上引导学生对小组选题的智能信息系 统设计无线网络，并进行调试和完善。
知识技能
无线网络的接入方式
无线网络的设备功能 与选型
无线网络的组建与配 置
网络因素对信息系统 的影响
小组项目成果（智能系统组建的小型无线网络环境示意图）

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