资源简介

项目3 畅想未来智慧城市
——物联网未来发展
教学设计
一、项目分析
本项目旨在通过对物联技术发展现状和未来发展趋势的了解，大胆畅想未来城市能达到的智慧程度，从而构筑未来智慧城市的新图景。在新图景的构筑中，不仅包含物联新技术的应用，更要让学生明白作为数字公民，应该如何面对新技术的发展与挑战。
二、学情分析
八年级学生通过前期的学习，已充分地感受到物联网时代给人们的生产、生活带来的影响与变化，并能用科学的观点解读产生变化的原因。在不断地学习中，学生对物联网知识产生了极大的兴趣，学生的创新意识亟待挖掘与开发。
三、教学目标
1．素养目标
学会合理规划，善用信息技术解决实际问题；能通过规划、收集研究资料的过程，提高运用计算思维解决问题的能力；了解物联网技术自主可控的重要性，进一步关注物联网安全问题，增强信息社会责任。
2．项目目标
能从物联网发展的方向，畅想智慧城市的发展前景，为建设智慧城市网络安全体系提出一些合理的建议。
四、教学重难点
1．教学重点
了解物联网技术发展的趋势，了解技术如何推动社会从万物互联走向万物智联。
2．教学难点
从物联网的角度，对未来生活进行合理畅想。
五、教学策略
本项目以“我为智慧城市添砖加瓦”活动为主线，带领学生置身于模拟的情境中，探
索物联网技术的发展趋势与应用场景，从而合理、大胆畅想未来智慧城市可能呈现的智慧功能。在活动过程中以学生自主探索为主导，教师提供足够的学习支架及方法指导，助力学生完成学习。
六、教学准备
本项目教学活动可在网络教室进行，教师为学生提供导学案、微课、互联网等资源，同时利用教学平台记录学生学习过程，让学生能随时借助资源开展自主学习活动。
七、评价建议
1．过程性评价
在学习过程中，教师把握好学习伙伴与创新激励者的角色定位，注重对学生表现的观察，引导学生适时记录学习过程。根据学习记录，对照评价标准，对学习任务的完成情况进行评估，适时调整学习策略，努力实现教学评一体化。
2．结果性评价
“学生能否在获取资料后，以理性思考为前提，拓展思路，大胆创新”是本项目对学生核心素养培养是否落地的关键。项目评价标准可参考下表。
评价指标 评价标准 评价结果
信息意识 能从现状着手分析，提出需求，从而进一步探究物联网未来发展的奥秘。 ☆☆☆☆☆
计算思维 能主动提出研究思路，能形成利用数字化工具解决问题的方案，能对构筑的新图景进行优化与完善。 ☆☆☆☆☆
数字化学习与创新 能熟练运用数字化工具，运用数字化学习策略应对物联网未来发展变化。 ☆☆☆☆☆
信息社会责任 能从风险防范的角度构想未来智慧城市的发展，再次加深技术自主可控对国家安全重要性的了解。 ☆☆☆☆☆
八、学习流程
本项目要求学生通过项目实践，对物联网未来发展进行畅想。在教学实施过程中，要让学生理解畅想一定是建立在理性思考、一定认知水平基础上进行的，并不是凭空想象。在项目实施前，教师要提供一定的学习支架为学生开展活动提供方向，并制订研究规划，再具体实施，可按下图所示过程进行。
九、教学过程
教学环节 学生活动 教师活动 评价标准
项目情境明确目标 观看视频“智能玻璃的一天”，提出疑问。 人们已然从“万物互联”时代迈向“万物智联”时代。大量数字化生活新场景的涌现，让数字社会发展有了更大的想象空间。未来，智慧城市的建设会让城市更加现代化和高效化，它又将如何改变人们的生活方式呢？让我们一起来构筑美好智慧城市的新图景吧。 思考、讨论，聚焦情境问题。 教师课件展示情境， 引 发 学 生 思考，你有过这样的困扰吗？你是如何解决的？ 让学生明确学习目标。 引 入情 境 问题，激发学生求知欲，明确学习目标。
项目准备了解现状 驱动问题 1：你了解我国物联网发展现状吗？ 【调查活动】我国物联网发展现状。 学生分组调查，完成填空。 当前我国物联网连接数： 物联网发展目前处于： □第 1 阶段：连接——实现大量设备的连接。 □第 2 阶段：感知——更多物的状态得到感知，形成大数据。 □第 3 阶段：智能——通过智能分析与应用，发挥出数据的最大价值。 小组选派代表汇报。 驱动问题2：你知道我们的家乡城市在哪些方面已经实现了智慧功能吗？ 【讨论交流】列举当前智慧城市应用。 学生分组讨论交流，并记录结果。 说一说，你发现了城市中的哪些智慧应用？ 引导学生运用互联网 或AI 大 模 型 等数字化工具，思考图中问题，完成填空。 巡视指导。 带领学生小结。 引导学生思考讨论。 通 过 问题 引导， 学 生 加强小组交流合作，确定项目实施方案。培 养 学 生敢说、敢表达、敢质疑的精神。
教学环节 学生活动 教师活动 评价标准
项目准备了解现状 驱动问题3：构筑可行的智慧城市美好图景，必须具备哪些知识？ 【头脑风暴】思考获得知识储备，开展研究的步骤。 教师听取汇报，适时评价。 引导学生思考，共同交流：从哪些方面开展研究？
项目实施体验实践 驱动问题4：你能从物联网系统三层架构着手，分析传感技术未来的发展趋势吗？ 【选一选】结合已学知识，在图中选一选，并说明选择的理由。 □种类越来越多 □ 体积越来越小 □ 更便宜 □ 更灵活 □ 具有柔性 □ 更节能 □ 更环保 □ 越来越复杂 □ 更好的兼容性 □ 更准确 □ 其他
随机抽取同学回答。 【议一议】阅读材料完成填空，议一议物联网多领域应用的发展依靠哪些新技术？ 小组选派代表汇报。 【查一查】以小组为单位，上网查一查，“5G+ 物联网”技术如何颠覆性改变设备管理、能源生产及人类的生活方式？ 小组选派代表汇报。 引导学生结合经验，设想未来传感技术的发展趋势，并通过网络等数字化工具，验证猜想。 教师听取小组汇报，适时评价。 引导学生运用互联网或AI 大模型等数字化工具，展开讨论。 巡视指导。 教师听取汇报，适时评价。 引导学生通过搜索案例了解5G+ 物联网技术，思考：通过哪些技术，可以为网络传输提供强有力的保障？ 是否能在已有知识经验的基础上，大胆合理设想？ 是否能借助 数字化工具解决疑惑？ 是否能借助 工 具， 开 展 自主探究学 习？ 是否能积极 参与小组合作？ 是否能通过 案 例 分 析， 思 辨 启 思， 发现网络技 术发展的优势与变化？ 是否能大胆表达观点？
教学环节 学生活动 教师活动 评价标准
项目实施体验实践 【画一画】完成思维导图，尝试概括物联网技术未来的发展趋势。 巡视指导。 教师听取汇报，适时评价。 巡视指导，适时给出意见。 学生通过在线平台进行互评，推选最优小组作品。 教师展示优秀作品，引导学生进行总结。 引导学生根据视频内容进行自主探究，选择物联网某个技术领域，在已有经验的基础上进行合理设想。 巡视指导。 是 否 善 于总结、概括已学知识？ 是否能积极参与小组交流、积极表达个人观点？ 是否能负责任地使用数字平台对他人作品进行合理评价？ 是 否能 根 据现有认知，大胆、 合 理 想象新技术的发展？
(
设备大连接
)传感技术会向 发展
(
传输强保障
) 技术的发展 , 有助于实现物联设备之间的高速率 、低延迟 、大容量的互联互通。 领域的应用 , 会实现 (
应用多领域
) 领域的应用 , 会实现 领域的应用 , 会实现 . . . . . .
小组合作完成思维导图，并提交至数字平台。 学生通过在线平台进行互评，评价时通过小组交流，给出统一意见，准确判断同学提交的内容是否合理，如有不同意见，需在评价时说明。 驱动问题5：未来物联网领域还会有哪些新技术出现？ 【说一说】播放视频“物联网未来发展趋势”，选择一个方面，以小组为单位展开讨论，你能设想出哪些新技术？ 我设想的新技术
(
口 关于传感技术
口 关于网络传输技术
口 关于数据处理技术
口 关于数字经济发展
口
其他
)
小组选派代表汇报。
教学环节 学生活动 教师活动 评价标准
项目实施体验实践 以小组为单位，共同畅想未来城市人们在不同领域实现“智慧”生活的场景。 小组合作构筑智慧场景，将生成的图片提交至数字平台。 学生通过在线平台进行互评，评价时思考是否能从图中看出未来城市的智慧场景。 布置任务：在合理设想技术发展的基础上，每组选择智慧 生 活、 智 慧 交通、智慧环保、智慧医疗、智慧教育的一个方面，描述其智能功能，并通过AI 大模型根据语言描述尝试生成相应的智慧场景。 教师展示优秀作品，引导学生进行总结。 是否能积极参与小组交流，在选择的领域内，成功构筑未来城市的场景？ 是 否能 根 据AI 模 型 生 成的结果，修改描述语言？ 是否能结合生成的场景图大胆表达观点？
项目总结素养提升 （ 1 ）小组合作，交流讨论，填写图中内容。 （ 1 ）引导学生思考：面对全新的数字经济形态，作为数字社会公民，我们会面临哪些挑战？如何践行数字文明？ 教师聆听汇报，适时点评。 引导学生进行总结。 （2）请学生谈一谈学习本课的收获，引导学生总结物联网技术未来的发展趋势。 是否能思考未来面临的挑战？是否能以积极 的心态，遵守物联网安全规则，迎接技 术发 展 给生活带来的改变？ 是否能结合 材 料， 总 结本课感悟？
(
需要遵守的规则
)
小组选派代表汇报。 学生思考、聆听。 共同小结。 （2）结合知识库“传感技术的发展”，谈谈你的感受。 从物联网三层架构，总结物联网技术未来的发展趋势，畅谈多技术融合可能给人类生产、生活带来的改变。
教学环节 学生活动 教师活动 评价标准
项目评价拓展交流 （ 1 ）根据自己对物联网未来发展的展望，设计一个智慧校园物联网系统，并介绍其可以实现的功能和依靠的技术。 学生通过在线平台进行互评，评价时能准确判断其提交的内容是否为物联网应用，如有不同意见，需在评价时说明。 （2）完成在线自我测评表。 引导学生开展小组合作，设计智慧校园物联网系统。 指导学生从核心素养的四个维度，对本节课收获进行自我评价。 能否结合生活经验，积极参与交流？能否从手机安全使用的讨论中，积极关注物联网数字身份安全问题，加强安全风险防范？ 能否客观地进行自我评价？
十、板书设计
畅想未来智慧城市 物联网未来发展
十一、教学反思
本项目活动设计以一个主题为中心，根据学情选择真实情境，从学生学习、生活的实际情况出发，通过对家乡城市发展现状的了解，结合物联网技术的发展趋势，畅想技术发展可能为人们生活方式带来的改变，可能给城市带来哪些智慧功能的转变。整个活动中学生的兴趣高涨，活动参与度很高。需要注意的是，如何在项目实施过程中引领学生有方向地进行资料整理是重点也是难点。在教学过程中引导学生从物联网全面感知、可靠传输及智能处理三个维度思考，从万物互联时代到万物智联时代，如何实现更全面的感知、更可靠的传输及更智能的应用？从物联网技术的发展，再到物联网与新技术的融合创新，通过大量的案例启发学生思辨思维，能够分析、概括技术未来的发展趋势。再通过对家乡城市智慧场景的构筑，借助AI大模型制图功能，使学生置身于未来城市中感受技术发展的魅力，激发作为数字公民的使命感。整个教学过程中，既有过程性评价的体现，又有总结性作品的提交，实现了信息科技课堂教学评一体化。

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