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】
物联网的基本含义是“万物互联”，即在互联网的基础上，将人与人的互联延伸扩展到人与物、物与物的互联。物联网的出现极大地扩展了人们的生活、学习和工作空间，推动了物理世界与数字世界相互融合。物联网是继互联网之后的新型信息基础设施，是推动大数据和人工智能等信息科技发展与普及不可或缺的重要组成部分。
通过本模块的学习，学生能初步理解万物互联给人类信息社会带来的影响、机遇和挑战;了解物联网《特别是传感器系统) 是连接物理世界与数字世界的纽带和媒介;了解物联网与互联网的异同、主要物联网协议，以及典型物联网应用的特点;能在信息科技与其他学科的学习中，有效利用基本物联网设备与平台;能设计并实现具有简单物联功能的数字系统。
【教学内容分析】
本课选自浙江教育出版社《信息科技》八年级下第11课《物联网数据的特点》。通过本课时的学习，可以促进学生对问题解决方法和思想的理解与掌握，从而提升学生的问题解决能力，让学生在按照一定的思维方式解决问题的过程中，去体会和理解物联数据获取的一般流程，也为以后的课程学习打下基础。
【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应用，进一步加深对物联网数据价值的认识。
2. 能理解万物互联的含义，知道物联网协同互联网使实时定位、远程监控、分享众筹等新型服务和应用成为可能。
重点和难点：物联网数据的特点，物联网数据的分析。物联网与互联网相辅相成，物联网使互联网功能更为强大，触及工作、学习、生活的方方面面，但是学生要从互联网思维延伸到物联网需要一定时间。
【核心素养指向】
本课涉及到核心素养中“信息意识”、“数字化学习与创新”、“信息社会责任”的培养。
1.信息意识：在本节课的安排中，教学资源的提供是课堂活动的基础，学生课前从课本资源自主预习，课堂上利用教师下发的“小帮手”文件资源进行自主学习和合作学习，资源的充分提供让学生在学习过程中按照自身需求选取所需资料，锻炼了学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息。学生通过选取合理应用教学资源、与同学交流分享信息，有效地在课堂活动中锻炼了学生的信息意识。
2.数字化学习与创新：整个教学过程都离不开数字化资源与工具的支持。学生学习资源的呈现、学习工具、合作学习过程中的交流、学习内容以及学习成果的展示等等都需要计算机和网络辅助，让这种学习状态常规化，既是对学生数字化学习与创新素养提出很高的要求，也是对学生数字化学习与创新素养的养成训练。
3.信息社会责任：在教学过程中学生会发现物联网的数据在生活中随处可见，并且大量被应用到各种民生工程、日常生活甚至军事安全领域中，提升了学生的社会责任感。
【学情分析】
本课的授课对象是八年级的学生，他们具有一定的信息科技基础，思想活跃，好动好问，也具备了一定的动手动脑。在授课中要注意调动学生的积极性，保持他们高涨的参与热情。通过问题设置体现任务驱动、全员参与的教学思想，通过发散思维的锻炼，拓展学生思维广度和深度，传授知识，培养动手动脑能力。但以学生现有的知识结构，分析问题解决问题的能力有待提高。
【设计构想】
整体架构：运用多媒体课件展示各种物联网使用场景，激发学生学习兴趣，培养学生积极主动的学习态度，教学中让学生经历发现问题、分析问题的过程，经历自主探究、合作交流的过程，培养学生的团结协作意识和探索精神，树立正确的信息观念。
最终目标：结合新课标的课程素养目标，在完成任务、完善任务、提高创新等环节的学习和动手实践中，学生应该学会观察、比较、思考、交流，从简到难，逐步地了解物联网数据的特点，最终能够使用相关技术去分析物联网数据，深化学生的操作能力及分析与解决问题的能力，培养学生的信息意识等核心素养。
方法和策略：本课教学贯穿“信息为主线、任务为核心”模式，采用了“情境创设法”、“对比教学法”“任务驱动法”，通过呈现问题、观察比较、模仿尝试、归纳小结、拓展应用、总结提升等环节，设计了递进式的学习活动。学生在教师的引导下，自主探究、协作学习，通过对多个“个”的尝试，找出“个”背后“类”的规律性问题，归纳出物联网概念的一般方法，实现从“个”到“类”的提升。
【教学环境及资源准备】
硬件方面：具备局域网的计算机教室
软件方面：电子教室、Office办公软件
【教学活动设计】
表格式
学习任务 （各环节） 学习过程 设计意图（写出一个环节的设计意图，包括：本环节学生学习情况的检测，核心素养的渗透，重难点的落实） 用时（单位：分钟）
教师活动 学生活动
引入 展示课件（智慧农场） 观看教师演示智慧农场到底怎么实现智慧的 学生通过观看课件演示，了解到通过温度传感器、光线传感器，我们对智慧农场中某一天的温度值、光线值进行采集观察发现每时每刻的数值都在变化。其中数据会出现不均衡。尤其遇到阴天，或者半夜温度剧降，这些情况是十分不利于农作物生长。因此，我们在了解了这些数据以后，就可以计划在智慧农场中采用温控及补光设备，以利于农作物健康成长。 由此激发学生兴趣，引入课题《物联网数据》 10分钟
教 学 过 程 讲授：一架双引擎商用飞机每天平均运行8小时，每天将产生超过500TB的数据。 智能汽车监测系统中，传感器的种类繁多，涵盖了温度、压力、位置、转速、加速度、振动、视频、音频等环境数据。 校园农场中采集的土壤水分 数据 桥梁健康监测系统中，通过温度传感器、荷载传感器、风速风向传感器等采集数据监测桥梁的健康状态，确保桥梁交通运行的安全 教师提问：对比分析互联网数据与物联网数据的特点，有什么异同点 教师对物联网数据进行进一步讲授：分析物联网数据有哪些方式 例如，智能电表采集了家庭用电的数据，以图表表示一定时间内用电量的变化，让用户可以直观地了解用电数据的变化趋势。 智慧农场的农作物出现生长未达到预期时，通过对环境数据进行分析，得出前期光照和温度不足，未达到农作物生长要求。基于诊断性分析，可以及时采用补光和温控措施促进农作物健康生长。 智能导航系统中，通过对以往交通数据的分析，可以预测得到未来一天出行道路的拥堵时间点 通过教师的讲解发现数据量庞大 发现传感器种类非常多 发现数据都带有时间戳 发现数据的真实性 学生通过学生学习导学单内容，以及思考两者获取方式和用途得出答案。 归纳出特点1数据量大 归纳出特点2类型多样 归纳出特点3时序性 归纳出特点4真实性 检验学生知识迁移的能力和自主思维的能力，从而实现信息意识和数字化学习与创新的素养要求 得出描述性分析 得出诊断性分析 得出预测性分析 25分钟
知 识 小 结 教师总结：本课简单为我们介绍了物联网数据的特点和物联网的分析 物联网数据的特点： 1. 数据量大 2.类型多样 3.时序性 4.真实性 物联网数据的分析： 描述性分析 诊断性分析 预测性分析

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