资源简介

项目1 规划商品溯源系统——物联网原型系统设计
教学设计
一、学习内容
食品安全关系国计民生，一直以来都是国家以及相关监管部门非常关注的问题。特别是涉及国际性的重大活动时，商品溯源系统作为保障产品质量、增强消费者信心的重要工具，显得更加重要。本项目是“模拟商品溯源系统”第1课时，学生通过设计商品溯源系统并分析其工作过程，理解物联网三层架构的关系，绘制出生活中某物联网应用系统的架构图，提升综合实践能力。
二、学习基础
八年级学生正处于好奇心旺盛、对新兴科技充满探索欲望的阶段。部分学生具备较强的逻辑思维能力，能够将物联网概念与已学的网络知识相联系，但仍有少数学生对物联网概念的理解停留在表面，仅知道物联网与连接物体有关，对于其涉及的多种技术原理和架构理解困难。例如，学习物联网的三层架构（感知层、网络层、应用层）时，很多学生难以分清各层的具体功能和相互关系，容易混淆感知层的数据采集设备与网络层的数据传输设备的作用。
三、问题梳理
l．素养问题
（ l ）物联网有哪三层架构？
（2）物联网三层架构的功能是什么？
（3）物联网原型系统的设计流程包括哪些？
2．项目问题
（ l ）你知道什么是食品追溯吗？
（2）溯源系统的工作过程包括哪些？
四、学习目标
l．项目目标
能逐步分析出溯源系统的工作过程，绘制出生活中某物联网应用系统的架构图。
2．素养目标
通过分析溯源系统实例，了解物联网原型系统的设计流程及三层架构的功能与关系。
五、学习重难点
l． 学习重点
通过分析溯源系统实例，了解物联网原型系统的设计流程及三层架构的功能与关系。
2． 学习难点
能逐步分析出溯源系统的工作过程，绘制出生活中某物联网应用系统的架构图。
六、学习提示
本项目从案例分析开始，让八年级学生在案例的引导下，逐步深入地学习物联网知识和技能，通过实践操作和项目开发将理论知识转化为实际应用能力，培养学生的创新思维、团队协作能力和综合素养，提高学生对物联网这一新兴技术领域的学习兴趣和学习效果。具体如下：
七、学习评价
评价维度 评价内容 评价等级
过程性评价 能积极发表自己的看法、听取同伴发言，思考问题。 ☆☆☆☆☆
能主动投入学习，参与小组合作学习效果明显。 ☆☆☆☆☆
能够理解物联网三层架构的关系和功能 。 ☆☆☆☆☆
能够分析出溯源系统的工作过程。 ☆☆☆☆☆
总结性评价 能够完成溯源系统功能规划。 ☆☆☆☆☆
能够完成溯源系统结构设计，并绘制出架构图。 ☆☆☆☆☆
能够确定溯源系统实施环节和步骤。 ☆☆☆☆☆
八、学习过程
学习环节 学习内容和活动 设计意图
前测分析 课前完成题目测试： （ 1 ）什么是物联网？ （2）物联网的特征有哪些？ （3）物联网包括哪三层架构？ （4）举例说明你在日常生活中遇到的可能涉及物联网感知层的设备或场景。 通过前测题目，了解学生在学习物联网三层架构之前，对物联网概念的认知程度。 明确学习目标。
学习环节 学习内容和活动 设计意图
融入情境 （ 1 ）讨论：如今人们对生命健康和食品安全的关注程度逐渐加深，随着科技进步和生产力的提升，“食品追溯”体系的建立与实现成为可能。那么为什么要使用“食品追溯”系统呢 说说身边的案例。 （2）观看视频：“什么是食品追溯？” （3）引出问题：你知道什么是食品追溯系统吗？你可以帮忙设计一个食品溯源系统吗？ 通过真实案例，引发学生对食品溯源问题的关注和思考，为后续学习奠定基础。
学习流程 活动 1：体验溯源系统在生活中的应用 1．需求分析 讨论：你知道的食品安全事件有哪些？假粉条、劣质奶粉、槽头肉梅菜扣肉等案例给我们什么警示？怎么办呢？——给商品分配“身份证号”。 2．案例体验：牛奶溯源 请学生上台体验：通过手机扫描牛奶的“身份证号”——包装盒上的二维码，查看牛奶产品信息。 分组讨论：可以用哪些技术赋予商品“身份证号”，完成表格 填写： 识别技术可靠性识别原理
活动2：探析溯源系统的工作过程 角色扮演：学生随机抽取身份(①消费者，②数据库，③工作人员），明确身份任务。合作完成体验并梳理信息的传输过程。完成箭头标注并匹配关键词。 感受实际生活中的溯源系统。实现来源可查、去向可追、责任可究。 通过亲自动手操作，学生能将抽象的知识具象化，更直观地感受到运用科技解决实际问题的便利。 合作任务，借助身份任务，梳理信息在溯源系统中的传输过程。 教师提供“溯源系统工作过程示意图”辅助学生梳理数据传输的过程。
(
数据库
伞
有机绿色食品
有机绿色食品
扫一扫溯源防伪
扫一扫溯源防伪
)
学习过程：学生分析并回答溯源系统的数据传输过程。
学习环节 学习内容和活动 设计意图
学习流程 活动3：探析物联网的工作过程 溯源系统的工作过程是物联网工作过程的缩影，那物联网的工作过程是怎样的呢？它的工作原理是什么？ 1．分组合作 请结合溯源系统的工作过程，利用AI 小助手分析物联网感知层、网络层和应用层的功能及相互关系，并完成填空。 ① 服务器 ② 采集数据设备 ③ 手机等查询终端 2．畅想 结合牛奶溯源系统，发挥想象力，丰富感知及应用方式？ 功能描述数据采集数据传输数据显示
学生能够在团队中有效地沟通、协作，共同完成任务。 使用AI 助手——讯飞星火大模型，体验信息科技给生活带来的便利。 小组讨论，分析案例，结合溯源系统的工作过程梳理出物联网三层架构的关系。教师要充分相信学生的能力，让学生独立完成任务，培养学生的自主学习能力。 提醒学生：分小组讨论。按照任务单要求填写表格，并完成牛奶溯源系统创意设计任务。
展示交流 活动4：绘制生活中某物联网应用系统的架构图 分组选择感兴趣的物联网应用系统，分析其感知层、网络层、应用层分别是什么？并绘制该系统的架构图，展示分享。 （ 1 ）展示：每个小组选派代表，在课堂上向全班同学展示本小组绘制的物联网应用系统架构图。 （2）评价：观看其他小组的展示，给予公平公正的评价。倾听老师的点评，认真反思，完成自我评价。 我们小组的架构图： ☆☆☆☆☆ 我对小组的贡献： ☆☆☆☆☆
学生能够运用创新思维解决问题，提出新的观点和解决方案。 通过交流与展示，提高学生的创新能力和语言表达能力。 通过互评、师评和自评，培养学生分析问题、解决问题的能力。
学习环节 学习内容和活动 设计意图
素养提升 （ 1 ）思考：物联网的三层架构及每一层的作用。 名称作用举例说明
（2）交流：说一说溯源系统与物联网三层架构之间的关系。 （3）总结：总结梳理物联网原型系统设计流程，在学习过程中遇到的问题及解决方式，都有哪些收获。 对课堂所学知识点进行归纳总结。 帮助学生总结梳理知识结构、强化重难点。
检测评价 学习检测： （ 1）感知层中用于识别物体的技术有 （写出一种即可）。 （2）物联网的三层架构分别是 。 （3）物联网的应用层是面向 的，为用户提供各种服务和体验。 （4）根据不同的行业需求，基于物联网应用层可以开发出各种应用，如智能交通中的 系统。 （5）在应用层设计用户界面时，要考虑不同用户群体的 差异。 学习评价： （ 1 ）我了解物联网原型系统设计的流程： ☆☆☆☆☆ （2）我能理解物联网三层架构的作用和关系： ☆☆☆☆☆ （3）我能设计出简易商品溯源系统架构图： ☆☆☆☆☆
课外作业 作业设计： 物联网使我们的生活发生了天翻地覆的变化，课后请你选一个生活领域，具体谈一谈物联网是如何改变生活的？ 鼓励学生独立完成课外作业，有助于激发他们的自主学习意识。当学生面对课外作业中的问题时，他们需要主动寻找学习资源，如利用图书馆、互联网等渠道获取知识。
九、教学反思
在本节课的小组讨论中，同学们各抒己见，分享自己对溯源系统的理解和见解，能够从他人的观点中获取新的思路和启发；并通过研究溯源系统应用案例，将抽象的理论知识与具体的实践应用相结合，更好地理解溯源系统的工作原理和实际价值。但学生的知识整合与总结能力不足。溯源系统涉及多学科知识，如信息技术、电子工程、农业知识、食品科学等，这导致学生在面对一些复杂的溯源系统应用场景时，往往只能看到表面现象，不能深入理解其背后的多学科知识和技术，在学习过程中，还需要将这些跨学科知识进行更好的整合和总结，形成一个完整的知识体系。

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