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第26课 数字世界有身份 教学设计
课题 数字世界有身份 单元 第六单元 学科 信息科技 年级 八年级
单元主题 【学情分析】随着物联网应用的不断发展，物联设备数量剧增，它们能够持续工作并把自己的“见、所闻、所感”告诉其他设备或者人。物联网给人们带来便利的同时，也带来了新的安全威胁。在物联网应用中，每一个传感器和网络都有潜在的风险，都可能受到攻击。本单元是本模块最后一个单元，旨在让学生了解物联网中虚拟身份的重要性，了解物联网安全的现状，进一步增强个人信息保护意识，深刻认识自主可控对国家安全的重要意义。本单元围绕物联网安全，从探讨物联网虚拟身份出发，用物联网安全事件强化安全意识，提出安全防范策路，闸述自主可控的内涵和意义，并以第三单元物联门锁系统案例为例，开展物联系统安全升级实践体验。【内容结构】
学习目标 1. 信息意识：加强虚拟身份识别和数据安全意识，做好安全防护。2. 计算思维：能够根据需求，设计和搭建简单的物联系统原型，结合项目活动采集、分析和呈现数据，解决实际问题，发展计算思维。3. 数字化学习与创新：能够主动利用数字设备开展实践创新活动，并在创新活动中认识到原始创新对可持续发展的重要性。4. 信息社会责任：了解网络空间中物品标识和虚拟身份的意义，知道数据安全防护的常用方法和策略，保护个人隐私，尊重他人隐私。
重点 物联网中用户虚拟身份和设备虚拟身份的概念、载体及典型应用场景；虚拟身份在物联网数据精准传输、设备精准联动中的作用。
难点 结合具体物联场景，区分用户虚拟身份与设备虚拟身份的不同作用。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
激趣导入 【问题情境】现实世界的身份标识帮我们完成入学、乘车、购物等活动，是我们参与社会活动的基础。同学们，我们在现实世界中靠什么证明自己的身份？在数字世界里，我们和这些设备又靠什么‘证明身份’，完成登录、联动等操作呢？【建构】在日常生活中，人们的身份在许多方面发挥着关键作用。例如，在参加考试时，准考证号用来标识每人的答卷；在购买火车票时，公民身份号码用来确认购票者的身份。在物联网中，不仅是人，所有联网的物品也都有自己的“身份”。 注意、思考、讨论 吸引学生的注意力，启发学生思考。
学习活动 【学习活动】一、了解虚拟身份【学习探究】虚拟身份是实体在数字世界中的代表，用于标识和识别实体的身份和属性。虚拟身份可以是数字证书、用户账户、设备标识等。在互联网中，几乎每一项活动都需要我们拥有一个虚拟身份。用户虚拟身份大多指各种平台中的账号信息。物联网是连接人与物、物与物的网络。不仅用户需要有虚拟身份，所有联网的设备也需要有虚拟身份。1. 用户虚拟身份。物联网中的用户虚拟身份更加多元化和综合化，不仅包括用户的账号，还包括用户的生物特征数据、上网数据、出行数据、物联穿戴数据、道路监控数据、物联家居数据、工作数据等，涵盖用户的使用习惯、健康数据、兴趣偏好等方方面面。2. 设备虚拟身份。在物联网中有着大量的设备，这些设备也都拥有自己的虚拟身份。这些设备的虚拟身份可能是数字证书、唯一的设备标识，或者是设备的位置数据等。【思考-讨论】生活中有哪些物联网设备上印着二维码、数字、字母等唯一标识？如何使用这些唯一标识呢？【小试牛刀】每个主控板都有唯一标识，尝试读取并显示该标识。【学习活动】二、虚拟身份的作用【思考-讨论】奶牛产奶监测系统中，RFID耳标（设备虚拟身份）的作用是什么？如果没有它，会出现什么问题？【学习探究】在物联网发展早期，虚拟身份只是作为用户或设备标识。然而，随着物联系统复杂程度的提高以及物联网应用的深入，虚拟身份在物联网中起着越来越重要的作用。例如，用户可远程监控和控制汽车，汽车会根据用户偏好自动调整座椅、设置空调等，也会即时通知用户潜在故障。1. 虚拟身份是物联网数据传输的基础通过唯一的虚拟身份，物联系统可以准确地将数据发送到指定目的地。每辆汽车都拥有独一无二的标识，用户正是通过这一标识来识别自己的车辆。2. 虚拟身份对系统安全至关重要通过严格验证设备和用户的身份，物联系统能够防止未授权的访问和操作，从而保护网络免受外部威胁。因此，汽车的用户只能查看和控制自己的车辆，无法访问其他车辆。3. 虚拟身份支持数据追踪和诊断设备的虚拟身份记录了关键的运行数据和历史数据，这些数据对监测系统状态、预测潜在问题和及时维护非常重要。通过分析这些数据，系统管理员能够迅速找到问题所在并采取相应措施。汽车会通过网络给车企发送车辆状态，以便远程分析车辆的健康状况。4. 虚拟身份使服务更加个性化每个用户的虚拟身份中存储了其偏好、习惯和历史使用记录，汽车利用这些数据提供定制化体验。汽车能自动识别用户身份并进行个性化设置。【学习活动】三、合作探究之前的课程中实现了刷脸开锁的功能。通过记录和分析每次开锁的时间，可以推测用户通常回家的时间，并控制空调等物联家居，创造更加温馨舒适的家庭环境。【分组讨论】1. 要实现记录开锁时间，需要做哪些改进？2. 利用物联网服务平台记录的用户开锁数据，可以通过怎样的数据分析得到用户的习惯？3. 这样是否会带来新的安全隐患？如果有，请举例说明。 听讲、思考、讨论 教师通过引领学生学习课程内容，促进学生学习知识。学生通过认真听讲、合作探究等方式，积极学习基础知识和相关技能。另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。
课堂小结 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。
拓展-提升 【拓展-提升】如果智能手表的设备虚拟身份泄露，可能会带来什么风险？我们该如何保护自己和设备的虚拟身份？ 自主探究 呼应课堂核心知识，并通过生活案例拓展学生的认知边界。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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