资源简介

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八级上册信息技术教学设计
课题 《跨学科主题活动 校园安防系统设计》 单元 三单元 学科 信息技术 年级 八年级
学习目标 【核心素养】信息意识：能主动关注校园安防中的信息需求，通过实地调研、资料查阅等方式收集有效信息，明确校园安防系统的设计方向，具备对安防信息的敏感度和筛选能力。计算思维：在功能设计中能分析多种实现路径，运用可行性评估标准筛选最优方案，通过绘制算法流程图梳理系统逻辑，培养逻辑推理和问题拆解能力。数字化学习与创新：借助网络查阅传感器、执行器相关资料，利用小组合作整理设计方案，尝试运用数字化工具辅助项目设计，提升数字化学习和创新实践能力。信息社会责任：在设计中关注法律法规和隐私保护，树立校园安全人人有责的意识，培养尊重他人隐私、遵守网络安全规范的责任感。【教学目标】知识与技能：知识与技能：了解校园安防系统的核心需求和设计流程，掌握功能设计、硬件选择、物联网主题设计的基本方法，能完成简单的系统设计方案。过程与方法：通过实地调研、小组讨论、方案设计等活动，体验项目式学习过程，提升合作探究和问题解决能力。情感态度与价值观：感受物联网技术在校园安全中的应用价值，增强安全防范意识和创新意识，培养团队协作精神。过程与方法：采用项目式教学法，结合实地调研、小组合作、案例分析、成果展示等方式，引导学生从“发现问题—分析问题—解决问题”逐步推进项目设计。情感、态度与价值观：拓展学生知识面，提高学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。培养学生的计算机思维和自主探究、小组合作能力。培养孩子们的动手操作能力。激发对信息技术的学习兴趣，树立“科技守护安全”的理念，培养主动参与校园安全建设的责任感和团队协作精神。
重点 校园安防系统的需求分析、功能设计及可行性评估，硬件选择与物联网主题设计。
难点 多种功能实现路径的对比评估，算法流程图的绘制，设计方案的合理性与创新性平衡。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
教学设计教学设计教学设计 一、新课导入1、情景展示同学们，上课前先给大家讲个“校园小插曲”——上周一早上，咱们班小明同学忘带校卡，在校门口急得团团转，保安叔叔核对了半天信息才放行；还有上周三放学，有位家长没及时接到孩子，在校园周边找了好久，最后发现孩子在图书馆看书忘了时间。大家有没有遇到过类似的情况？或者觉得咱们校园里哪些地方的安全防护可以更完善？（学生自由发言，分享经历和想法）2、揭示课题哈哈，看来大家都是校园安全的“小小观察员”！其实这些问题都能通过智慧技术解决，就像教材里博士爷爷问的：物联网技术还能运用在校园哪些场景保障安全呢？今天咱们就化身“校园安防设计师”，一起解锁《校园安防系统设计》的技能，用科技给校园安全“上保险”，怎么样？有没有信心挑战这个任务？（板书课题）二、新知学习（一）项目需求分析：做校园安全的“侦探”（8分钟）要设计好用的安防系统，第一步得搞清楚“校园到底需要什么”——这就像侦探破案前要先勘察现场，咱们得先做“现状调研”。教材里说可以通过实地观察、交流访谈、查阅资料的方式，分析安防系统该布局在哪些区域，有哪些功能。大家想想，咱们校园里哪些地方是安全重点区域？比如校门口、楼道、图书馆、实验室这些地方，对不对？（展示校园场景图片，引导学生思考）以校门口为例，咱们需要它具备什么功能呢？是不是要能识别师生身份、记录进出时间，还能防止陌生人随意进入？再比如楼道，上下课人流量大，是不是需要监测人流量，避免拥挤踩踏？现在请小组讨论2分钟，列出3个校园重点安防区域和对应的核心功能，稍后咱们来“破案分享”！（小组讨论后，邀请2-3个小组发言，教师点评总结）大家找的区域都很关键！那调研之后还要干嘛呢？教材里提到“改进建议”——咱们得看看现在的安防措施有没有“漏洞”。比如有的同学说楼道没有人流提醒，有的说实验室危险品存放没有监测，这些都是需要改进的地方。接下来请每个小组把刚才讨论的区域和功能整理一下，再补充1条改进建议，填写在教材的表格里，给大家3分钟时间！（学生填写表格，教师巡视指导）（二）项目功能设计：做方案筛选的“决策家”（10分钟）搞定了需求，接下来就进入“功能设计”环节——这可是设计的核心，咱们要从“可行路径”里选最优方案。教材里给了楼道人流量监测的3种路径，大家看看：路径①用摄像头+人工智能，能精确分析还能看行为；路径②用人员计数器，成本低；路径③靠热量变化推算，容易受温度影响。如果让你们选，会选哪种？为什么？（学生自由发言，分析不同路径的优缺点）哈哈，大家都很有经济头脑和实用主义精神！其实选择的关键就是“可行性评估”，教材里给了4个标准：技术可行、经济可行、时间可行、法律可行。比如路径①虽然先进，但可能成本高、技术难度大，咱们现在做设计要考虑自己能实现的；路径③准确性差，就可以pass。这就像买文具，不是越贵越好，而是要适合自己、能用得上，对不对？现在请每个小组从刚才的改进建议里选2项功能，比如“校门口智能门禁”“实验室危险品监测”，然后讨论每种功能的2-3种实现路径，再用4个可行性标准评估，最后确定1种最优方案，填写在教材的图中，给大家5分钟时间！（小组讨论设计，教师参与小组交流，引导学生分析可行性）方案选好了，接下来要“挑装备”——硬件选择！教材里说安防系统需要传感器和执行器，比如监测温度用温度传感器，报警用声光报警器。大家还记得智能消防系统里学过的传感器吗？现在请小组分工，1人查资料了解1种传感器（比如红外传感器、烟雾传感器、人体感应传感器）的功能和适用场景，然后给你们设计的2项功能选对应的硬件，填写教材表格，3分钟时间，看哪个小组选得又快又准！（学生查阅资料、选择硬件，教师巡视答疑）硬件选好了，还有个关键步骤——设计物联网主题！因为很多功能需要远程监测和预警，比如实验室危险品泄漏，要远程给老师发报警信息。这里的“主题”就像微信群，发布方是传感器（比如危险品传感器），订阅方是老师的手机或校园安保中心，发布的信息就是“XX实验室危险品浓度超标”。现在请小组讨论，给你们的每项功能设计1个物联网主题，明确发布方和订阅方，2分钟时间！（学生讨论设计，教师引导明确逻辑）（三）形成项目设计方案：做逻辑清晰的“绘图师”（7分钟）现在咱们已经有了功能、硬件、物联网主题，接下来要把这些“零件”组装成完整的“方案”，还要画算法流程图！流程图就像做饭的步骤，先做什么、再做什么，一目了然。比如“校门口智能门禁”的流程：门禁摄像头识别身份→比对数据库→身份合法则开门并记录信息→身份不法则报警。（展示简单的流程图示例，讲解基本符号：开始/结束、流程步骤、判断）现在请每个小组合理分工，1人整理方案文字（包括功能、硬件、物联网主题），2人绘制其中1项功能的算法流程图，给大家5分钟时间，稍后咱们来看看哪个小组的方案最“丝滑”！（学生分工合作，教师巡视指导流程图绘制，提醒逻辑顺序）三、拓展延伸（3分钟）大家的方案都设计得有模有样！其实校园安防系统还能更“智能”，比如结合AI人脸识别，自动识别陌生人；或者和家长的手机APP联动，实时推送学生进出校信息。课后大家可以想一想，你们的方案还能增加什么“黑科技”功能？或者考虑一下，这个系统在实际安装中会不会遇到隐私保护的问题？比如摄像头不能拍厕所、宿舍这些私密区域，这就是教材里说的“法律可行性”，大家要记住，科技再先进也不能侵犯他人隐私哦！四、课堂小结（5分钟）时间过得真快，今天的“设计师之旅”接近尾声啦！咱们一起回顾一下，今天都学到了什么？首先，我们做了校园安全“侦探”，通过调研明确了需求和改进建议；然后当了“决策家”，筛选了功能实现路径、选了硬件和物联网主题；最后还做了“绘图师”，整理了方案、画了流程图。大家是不是觉得自己离“科技大神”又近了一步？（邀请1-2名学生分享本节课的收获）总结得非常棒！其实校园安防系统设计不仅需要技术知识，还需要大家有细心的观察、理性的思考和团队的配合。下节课咱们会进行方案展示和评价，大家可以课后再完善自己的方案，准备好向全班展示你们的“智慧成果”，让咱们一起用科技守护校园安全。五、作业布置
预习下一课。板书设计校园安防系统设计一、需求分析：找需求→提建议（重点区域：校门口、楼道、实验室等）二、功能设计：1.选路径→可行性评估（技术、经济、时间、法律）2.挑硬件：传感器+执行器3.设主题：发布方→订阅方4.绘流程→写方案三、核心：科技守护校园安全 观看思考；表达学习交流讨论操作实践交流；表达了解操作练习操作练习交流；分享操作练习了解交流表达预习下一课 创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣；培养表达能力培养倾听习惯培养表达能力学生利用自主探究、小组合作、实践操作的方法去解决问题；师生直观演示更具说服力，加深印象。培养表达能力培养倾听习惯培养动手能力培养学生举一反三、学习迁移的能力；鼓励学生尝试完成操作练习培养表达能力培养动手能力拓展知识面培养表达能力培养自主学习能力
教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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