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物联网相关技术 教学设计
课题 物联网相关技术 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 八年级
教材分析 《走进物联网》第二课《物联网相关技术》是江西科学技术出版社信息科技八年级的重要章节，旨在通过丰富的实例和深入浅出的讲解，使学生全面了解物联网的基础技术。教材从感知识别技术、短距离无线通信技术、定位技术三大方面入手，系统介绍了条码识别、射频识别、传感器技术、Wi-Fi、蓝牙、NFC、ZigBee及GPS、北斗等关键技术。内容结构清晰，逻辑严密，既注重理论知识的阐述，又兼顾实践应用的介绍，有助于培养学生的理论素养和实践能力，为后续物联网学习打下坚实基础。
学习目标 信息意识：学生能够识别并理解物联网在日常生活中的广泛应用，特别是定位技术（如全球定位系统和北斗卫星导航系统）和感知识别技术（如条码识别、射频识别）在物流、零售等领域的重要性，从而增强对信息技术的敏感性和关注度。计算思维：通过了解传感器的工作原理和分类，以及短距离无线通信技术（如Wi-Fi、蓝牙等）的特性和应用场景，学生能够运用逻辑思维和抽象能力，分析物联网技术背后的工作原理和数据传输过程，培养解决信息技术问题的思维能力和方法。数字化学习与创新：学生将掌握如何利用物联网技术获取、处理和应用信息，通过实践操作和案例分析，提升数字化学习和创新的能力。例如，通过模拟物联网应用场景，学生可以尝试设计并实现基于传感器的智能控制系统，从而加深对物联网技术的理解和应用。信息社会责任：在学习物联网技术的同时，学生将认识到信息技术对社会的深远影响，并培养在使用物联网技术时的道德意识和责任感。例如，了解物联网技术在个人隐私保护、数据安全等方面的挑战，并学会如何在日常生活中合理、安全地使用这些技术。
重点 认识日常的定位技术；了解常见的短距离无线通信技术。
难点 了解常见的感知识别技术；掌握传感器技术的原理和分类。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境导入：教师展示一些日常生活中常见的物联网应用场景，如超市购物结账时扫描商品的条码、手机通过Wi-Fi连接网络、使用共享单车时通过NFC技术解锁等，引导学生思考这些场景背后的技术原理。提问引导：提问学生：“你们在日常生活中是否遇到过类似的场景？你们知道这些场景背后运用了哪些物联网技术吗？”激发学生的好奇心和求知欲。 观察与思考：学生认真观察教师展示的场景，思考并回答教师的问题。分享经历：学生分享自己在生活中遇到的物联网技术应用实例。 通过情境导入和提问引导，激发学生的学习兴趣，为新课的学习做铺垫。
讲授新课 环节一：感知识别技术教师活动：讲解条码识别技术：介绍一维条码和二维条码的特点、工作原理及在物联网中的应用。通过PPT或实物展示一维条码（如商品包装上的条码）和二维条码（如QR码），让学生直观感受条码技术的实际应用。介绍射频识别技术：解释射频识别技术（RFID）的基本原理，包括射频信号的发射、接收和数据处理过程。通过视频或实物演示RFID标签和阅读器的工作原理，让学生理解RFID技术在物联网中的重要作用。讲解传感器技术：详细阐述传感器的工作原理，即如何将非电学量（如温度、压力、光强等）转换为电学量（如电压、电流、电阻等）。同时，介绍传感器的分类，如按测量对象可分为温度传感器、压力传感器、光传感器等；按工作原理可分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器等。通过PPT或实物展示不同类型的传感器，让学生直观了解传感器的多样性和应用广泛性。环节二：短距离无线通信技术教师活动：介绍Wi-Fi技术：讲解Wi-Fi技术的基本原理、工作频段、传输速率及在物联网中的应用。通过实例说明Wi-Fi技术如何实现设备之间的无线连接和数据传输。讲解蓝牙技术：介绍蓝牙技术的特点、工作原理及在物联网中的应用。通过对比Wi-Fi技术，让学生理解蓝牙技术在低功耗、短距离通信方面的优势。介绍NFC技术和ZigBee技术：简要说明NFC技术（近场通信）和ZigBee技术的特点、工作原理及应用场景。通过视频或实物演示NFC技术在移动支付、门禁系统等方面的应用，以及ZigBee技术在智能家居、环境监测等方面的应用。环节三：定位技术教师活动：讲解全球定位系统：详细介绍全球定位系统（GPS）的组成部分（空间部分、地面监控部分、用户部分）及工作原理。通过PPT或视频展示GPS卫星的分布情况、信号传输过程及定位精度等关键信息。介绍北斗卫星导航系统：讲解北斗卫星导航系统的基本组成、工作原理及在物联网中的应用。通过对比GPS系统，让学生理解北斗卫星导航系统的独特优势和中国特色。演示定位技术：通过智能手机或专业定位设备演示GPS和北斗卫星导航系统的定位功能，让学生亲身体验定位技术的准确性和便捷性。 观察与记录：学生认真观察教师展示的条码、RFID标签和传感器实物，记录它们的特点和应用场景。小组讨论：学生分组讨论条码识别技术、射频识别技术和传感器技术在物联网中的具体应用，并派代表分享讨论结果。记录与比较：学生记录Wi-Fi、蓝牙、NFC和ZigBee技术的特点和应用场景，并尝试比较这些技术的异同点。案例分析：学生分组选择一个短距离无线通信技术的应用场景进行案例分析，探讨该技术在该场景下的优势和局限性，并派代表分享分析结果。记录与理解：学生记录全球定位系统和北斗卫星导航系统的组成部分、工作原理及应用场景，并尝试理解这些技术在物联网中的重要作用。实践体验：学生分组使用智能手机或专业定位设备进行定位实践，观察并记录定位结果，探讨定位技术在物联网中的实际应用场景和潜在价值。 帮助学生掌握感知识别技术的基本概念和原理，理解这些技术在物联网中的应用方式和作用。帮助学生了解短距离无线通信技术的种类和特点，理解这些技术在物联网中的应用方式和作用。帮助学生掌握定位技术的基本概念和原理，理解这些技术在物联网中的应用方式和作用，同时培养学生的实践能力和创新意识。
课堂练习 发放练习材料：教师发放包含条码识别技术、射频识别技术、传感器技术、短距离无线通信技术和定位技术相关问题的练习题，要求学生独立完成。巡视指导：教师巡视课堂，解答学生的疑问，关注学生的答题情况，并给予必要的指导。 独立完成练习：学生认真阅读练习题，独立思考并回答问题。互助交流：遇到难题时，学生可以与同桌或小组成员交流讨论，共同解决问题。 通过课堂练习，巩固学生对物联网相关技术的理解和掌握，提高学生的解题能力和团队协作能力。
课堂小结 总结知识点：教师总结本节课学习的感知识别技术、短距离无线通信技术和定位技术的关键知识点，强调这些技术在物联网中的重要性和应用价值。提问反馈：提问学生：“通过本节课的学习，你们对物联网相关技术有了哪些新的认识？还有哪些疑问或困惑？”鼓励学生提出自己的见解和疑问，并给予解答和反馈。 回顾与总结：学生回顾本节课学习的知识点，思考并回答教师的问题。记录作业：学生认真记录课后作业的要求和内容，准备完成课后作业。 通过课堂小结，帮助学生梳理本节课学习的知识点，巩固所学知识，同时鼓励学生提出疑问和见解，促进师生之间的交流。通过布置课后作业，进一步加深学生对物联网相关技术的理解和掌握，培养学生的自主学习能力和创新精神。
板书 物联网相关技术感知识别技术短距离无线通信技术定位技术
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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