4.1物聯(lián)網(wǎng)簡介教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年人教中圖版（2019）高中信息技術(shù)選擇性必修2網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）4.1物聯(lián)網(wǎng)簡介教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年人教中圖版（2019）高中信息技術(shù)選擇性必修2網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“物聯(lián)網(wǎng)簡介”為主題，結(jié)合人教中圖版（2019）高中信息技術(shù)選擇性必修2網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教材，通過實(shí)例講解物聯(lián)網(wǎng)的概念、組成、應(yīng)用和發(fā)展趨勢，引導(dǎo)學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的基本知識，激發(fā)學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興趣。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過案例分析、小組討論等方式，提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生信息意識，使學(xué)生能夠理解物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代社會中的重要作用；提升計(jì)算思維，通過分析物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理和抽象思維能力；增強(qiáng)問題解決能力，通過實(shí)際案例分析，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題；發(fā)展科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的科學(xué)態(tài)度和批判性思維。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在此前學(xué)習(xí)的信息技術(shù)課程中，已具備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信和操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)知識，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸有初步認(rèn)識。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對新興技術(shù)通常具有較高興趣，尤其是與日常生活緊密相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維和動手能力，偏好通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐來加深理解。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生傾向于獨(dú)立學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更適應(yīng)團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)的概念理解可能存在困難，特別是在理解物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)和協(xié)議體系時。此外，學(xué)生在分析實(shí)際案例時，可能難以將理論知識與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。部分學(xué)生可能對物聯(lián)網(wǎng)的安全性、隱私保護(hù)等方面缺乏深入理解，需要教師引導(dǎo)和啟發(fā)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》教材，人教中圖版（2019）高中信息技術(shù)選擇性必修2版本。

2.輔助材料：準(zhǔn)備物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念圖、應(yīng)用案例視頻、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展歷程圖表等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備、傳感器、數(shù)據(jù)采集器等，用于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)演示。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，提供實(shí)驗(yàn)操作臺，確保學(xué)生能夠進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過提問“什么是物聯(lián)網(wǎng)？”引發(fā)學(xué)生的思考，激發(fā)他們對物聯(lián)網(wǎng)的好奇心。

-回顧舊知：簡要回顧計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信等相關(guān)基礎(chǔ)知識，幫助學(xué)生建立新舊知識的聯(lián)系。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解物聯(lián)網(wǎng)的定義、特點(diǎn)、層次結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢。

-舉例說明：以智能家居、智能交通等實(shí)際案例，幫助學(xué)生理解物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景。

-互動探究：引導(dǎo)學(xué)生分組討論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以及可能面臨的挑戰(zhàn)。

3.案例分析（約15分鐘）

-分組討論：學(xué)生分組，針對一個物聯(lián)網(wǎng)案例進(jìn)行分析，如智能工廠的生產(chǎn)流程優(yōu)化。

-匯報分享：每組選派代表進(jìn)行匯報，分享分析結(jié)果和心得體會。

4.實(shí)驗(yàn)操作（約20分鐘）

-教師演示：展示物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法和操作步驟。

-學(xué)生實(shí)踐：學(xué)生分組進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，如搭建簡單的傳感器網(wǎng)絡(luò)。

-教師指導(dǎo)：巡回指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程，解答學(xué)生疑問。

5.安全與隱私（約10分鐘）

-講解物聯(lián)網(wǎng)中的安全問題和隱私保護(hù)措施。

-分析典型案例，讓學(xué)生了解安全漏洞和防范措施。

6.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-教師總結(jié)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要性和應(yīng)用前景。

-學(xué)生反思：引導(dǎo)學(xué)生思考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來的發(fā)展空間，以及自己可以如何參與到這一領(lǐng)域。

7.鞏固練習(xí)（約10分鐘）

-學(xué)生活動：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，設(shè)計(jì)一個簡單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案。

-教師指導(dǎo)：對學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行點(diǎn)評，指出不足之處并提出改進(jìn)建議。

8.課堂小結(jié)（約5分鐘）

-教師總結(jié)：回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念和應(yīng)用場景。

-學(xué)生反饋：收集學(xué)生對本節(jié)課的反饋意見，為后續(xù)教學(xué)提供參考。知識點(diǎn)梳理1.物聯(lián)網(wǎng)的定義

-物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設(shè)備，將各種信息物理系統(tǒng)（CPS）與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。

2.物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)

-普遍連接：物聯(lián)網(wǎng)將人、機(jī)、物連接在一起，形成一個龐大的網(wǎng)絡(luò)體系。

-智能感知：通過傳感器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對物理世界的智能感知。

-自主控制：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠自動進(jìn)行控制和決策，提高工作效率。

-互聯(lián)互通：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間以及與互聯(lián)網(wǎng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通。

3.物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)

-物理層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和傳輸，包括傳感器、執(zhí)行器等。

-網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸和路由選擇，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)等。

-應(yīng)用層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用，包括物聯(lián)網(wǎng)平臺、應(yīng)用軟件等。

4.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

-傳感器技術(shù)：用于感知物理世界的信息。

-網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)：包括無線通信、有線通信等，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。

-數(shù)據(jù)處理技術(shù)：包括數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、挖掘等，實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用。

-安全技術(shù)：保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性，包括數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證、訪問控制等。

5.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域

-智能家居：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備的智能化控制。

-智能交通：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高交通管理效率，減少交通擁堵。

-智能醫(yī)療：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對患者的實(shí)時監(jiān)控和遠(yuǎn)程醫(yī)療。

-智能工業(yè)：提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)智能制造。

-智能農(nóng)業(yè)：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化管理。

6.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢

-物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，將推動更多領(lǐng)域的智能化升級。

-物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將更加小型化、低功耗，提高設(shè)備的便攜性和實(shí)用性。

-物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的深度融合，將實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力。

-物聯(lián)網(wǎng)安全問題將得到重視，相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)將不斷完善。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生課堂參與度：通過觀察學(xué)生的提問、回答問題、參與討論等行為，評估學(xué)生的課堂參與程度。

-學(xué)生注意力集中度：通過學(xué)生的眼神交流、筆記記錄等，評估學(xué)生是否能夠集中注意力聽講。

2.小組討論成果展示：

-小組合作能力：評估學(xué)生在小組討論中的溝通、協(xié)作和分工情況。

-討論內(nèi)容深度：評估學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)概念、技術(shù)、應(yīng)用等方面的理解深度。

-創(chuàng)新思維：觀察學(xué)生在討論中提出的觀點(diǎn)和解決方案是否具有創(chuàng)新性。

3.隨堂測試：

-知識掌握程度：通過隨堂測試，檢驗(yàn)學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)基本概念、技術(shù)、應(yīng)用等知識的掌握情況。

-應(yīng)用能力：測試學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。

4.學(xué)生自評與互評：

-學(xué)生自評：鼓勵學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，評估自己的學(xué)習(xí)效果。

-互評：學(xué)生之間相互評價，促進(jìn)學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生的批判性思維和溝通能力。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)：教師根據(jù)學(xué)生的課堂參與度、注意力集中度等，給予正面或改進(jìn)性的評價。

-針對小組討論：教師對小組合作能力、討論內(nèi)容深度、創(chuàng)新思維等方面進(jìn)行評價，并提出具體建議。

-針對隨堂測試：教師對學(xué)生的知識掌握程度和應(yīng)用能力進(jìn)行評價，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足。

-針對學(xué)生自評與互評：教師鼓勵學(xué)生接受他人的評價，同時指導(dǎo)學(xué)生如何提出建設(shè)性的反饋。

-針對課后作業(yè)：教師對學(xué)生的課后作業(yè)完成情況進(jìn)行評價，包括作業(yè)質(zhì)量、完成速度等，并提供針對性的反饋。板書設(shè)計(jì)①物聯(lián)網(wǎng)定義

-物聯(lián)網(wǎng)：通過信息傳感設(shè)備，將各種信息物理系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。

②物聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)

-普遍連接

-智能感知

-自主控制

-互聯(lián)互通

③物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)

-物理層：傳感器、執(zhí)行器

-網(wǎng)絡(luò)層：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)

-應(yīng)用層：物聯(lián)網(wǎng)平臺、應(yīng)用軟件

④物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

-傳感器技術(shù)

-網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

-數(shù)據(jù)處理技術(shù)

-安全技術(shù)

⑤物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域

-智能家居

-智能交通

-智能醫(yī)療

-智能工業(yè)

-智能農(nóng)業(yè)

⑥物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢

-小型化、低功耗

-大數(shù)據(jù)、云計(jì)算融合

-安全技術(shù)完善課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用》一書，了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)和實(shí)際應(yīng)用案例。

-視頻資源：《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)揭秘》系列視頻，通過動畫和實(shí)例展示物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的原理和應(yīng)用。

2.拓展要求：

-學(xué)生自主選擇閱讀材料或觀看視頻資源，深入了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)知識。

-鼓勵學(xué)生結(jié)合課本內(nèi)容，思考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來社會中的潛在影響和挑戰(zhàn)。

-學(xué)生可以嘗試總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在以下領(lǐng)域的應(yīng)用：

-智能家居：探討如何通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備的智能化管理和能源節(jié)約。

-智能交通：分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通管理、車輛監(jiān)控、導(dǎo)航系統(tǒng)等方面的應(yīng)用前景。

-智能醫(yī)療：研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)療、患者監(jiān)控、醫(yī)療設(shè)備管理中的作用。

-智能工業(yè)：討論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)自動化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用。

-學(xué)生可以撰寫一篇小論文，分享自己對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的看法，以及對未來物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的預(yù)測。

-鼓勵學(xué)生參與