人教版（2024）八年級全一冊信息科技第26課《數(shù)字世界有身份》教案一、教學(xué)目標(biāo)(一)核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識：能準(zhǔn)確區(qū)分物聯(lián)網(wǎng)中的用戶虛擬身份和設(shè)備虛擬身份，列舉出2-3種常見的用戶及設(shè)備虛擬身份表現(xiàn)形式；能說明虛擬身份作為“數(shù)字名片”的核心作用一一標(biāo)識實體身份與屬性。數(shù)字思維：能結(jié)合生活實例，梳理虛擬身份“實體→數(shù)據(jù)采集→數(shù)字表征”的形成邏輯；能對比互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)中用戶虛擬身份的差異，歸納物聯(lián)網(wǎng)虛擬身份“多元化、綜合化”的特征。信息社會責(zé)任：通過分析虛擬身份中的隱私數(shù)據(jù)，認(rèn)識敏感信息保護(hù)的重要性；在小組討論中主動分享對隱私保護(hù)的看法，培養(yǎng)規(guī)范使用數(shù)字身份的責(zé)任意識。(二)知識與技能目標(biāo)1.掌握虛擬身份的核心定義：虛擬身份是實體在數(shù)字世界中的代表，用于標(biāo)識和識別實體的身份及屬性，形式包括數(shù)字證書、賬號、設(shè)備標(biāo)識等。2.能具體闡述用戶虛擬身份的內(nèi)涵：既包含各類平臺賬號，也涵蓋生物特征、上網(wǎng)數(shù)據(jù)、穿戴設(shè)備數(shù)據(jù)等多元化信息，反映用戶習(xí)慣、健康、偏好等屬性。3.能準(zhǔn)確識別設(shè)備虛擬身份的表現(xiàn)：包括唯一設(shè)備標(biāo)識、數(shù)字證書、二維碼等，明確其“標(biāo)識設(shè)備、支持交互”的核心功能；能舉例說明常見物聯(lián)設(shè)備的虛擬身份形式。(三)過程與方法目標(biāo)1.通過“生活實例聯(lián)想一案例解析一小組分類”的遞進(jìn)式活動，掌握虛擬身份的分類及特征，提升信息提取與歸納能力。2.通過實物觀察(帶二維碼的物聯(lián)設(shè)備)、數(shù)據(jù)分類活動，結(jié)合“實體與虛擬身份”對應(yīng)分析，提升抽象概括與關(guān)聯(lián)思維能力。(四)情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)1.感受虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)連接中的基礎(chǔ)作用，體會“每一個實體都有數(shù)字名片”的物聯(lián)網(wǎng)特征，激發(fā)對物聯(lián)網(wǎng)安全的探究興趣。2.樹立“虛擬身份關(guān)聯(lián)個人隱私”的認(rèn)知，增強王動保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的意識，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)字生活態(tài)度。二、教學(xué)重點與難點教學(xué)重點1.清晰理解物聯(lián)網(wǎng)中用戶虛擬身份和設(shè)備虛擬身份的定義與內(nèi)涵。2.掌握虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)中的核心作用。教學(xué)難點1.深入理解虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)安全方面的雙重性。2.能夠從技術(shù)原理和實際應(yīng)用的角度，分析虛擬身份如何在復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、安全控制、數(shù)據(jù)追蹤等功能。三、教學(xué)準(zhǔn)備1.教學(xué)設(shè)備：多媒體教室，配備電腦且安裝好相關(guān)編程環(huán)境（如有需要），準(zhǔn)備好物聯(lián)實驗設(shè)備（如帶有二維碼或唯一標(biāo)識的物聯(lián)設(shè)備、主控板等）及配套連接線，確保網(wǎng)絡(luò)連接正常，展示設(shè)備（如投影儀、電子白板等）。2.教學(xué)資料：制作包含物聯(lián)網(wǎng)虛擬身份相關(guān)知識、案例分析等內(nèi)容的教學(xué)課件，準(zhǔn)備虛擬身份相關(guān)的圖片、視頻資料（如物聯(lián)設(shè)備二維碼應(yīng)用場景、用戶虛擬身份數(shù)據(jù)采集示例等），打印用戶虛擬身份和設(shè)備虛擬身份的概念解釋、功能作用總結(jié)等資料，準(zhǔn)備相關(guān)代碼示例（如讀取主控板唯一標(biāo)識代碼）。四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課1.展示一些生活中常見的身份識別場景圖片（如考試準(zhǔn)考證、身份證、門禁卡等），提問學(xué)生：在這些場景中，身份識別起到了什么作用？引導(dǎo)學(xué)生思考身份在日常生活中的重要性。2.引出物聯(lián)網(wǎng)中的身份概念，展示一些物聯(lián)設(shè)備（如共享單車、物聯(lián)攝像頭、智能家居設(shè)備等）的圖片，提問學(xué)生：在物聯(lián)網(wǎng)中，這些設(shè)備和用戶是如何被識別和區(qū)分的？從而引出本節(jié)課主題——數(shù)字世界有身份，明確本節(jié)課將學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)中用戶和設(shè)備的虛擬身份及其重要作用。（二）新課講解1.了解虛擬身份利用課件展示虛擬身份的概念定義，詳細(xì)解釋虛擬身份是實體在數(shù)字世界中的代表，用于標(biāo)識和識別實體的身份及屬性。用戶虛擬身份：詳細(xì)介紹用戶虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)中的多元化構(gòu)成。除了常見的互聯(lián)網(wǎng)平臺賬號外，還包括生物特征數(shù)據(jù)（如指紋、面部識別數(shù)據(jù)）、上網(wǎng)數(shù)據(jù)（瀏覽記錄、搜索歷史等）、出行數(shù)據(jù)（交通出行軌跡、定位信息等）、物聯(lián)穿戴數(shù)據(jù)（如手環(huán)記錄的運動數(shù)據(jù)、睡眠數(shù)據(jù)等）、道路監(jiān)控數(shù)據(jù)（涉及個人出行的監(jiān)控信息）、物聯(lián)家居數(shù)據(jù)（智能家居設(shè)備記錄的用戶使用習(xí)慣數(shù)據(jù)）、工作數(shù)據(jù)（如辦公設(shè)備使用記錄、工作流程相關(guān)數(shù)據(jù)等）。通過舉例說明這些數(shù)據(jù)如何共同構(gòu)建用戶在物聯(lián)網(wǎng)中的虛擬身份，如物聯(lián)手環(huán)收集的用戶運動數(shù)據(jù)和睡眠數(shù)據(jù)可以反映用戶的健康狀況和生活習(xí)慣，這些數(shù)據(jù)與用戶在其他物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)相結(jié)合，形成一個更全面的用戶畫像，即虛擬身份。強調(diào)這些數(shù)據(jù)在為用戶提供個性化服務(wù)的同時，也帶來了隱私問題，引導(dǎo)學(xué)生思考如何在享受便利的同時保護(hù)個人隱私。展示一些實際案例，如某些智能健康平臺如何整合用戶的物聯(lián)穿戴數(shù)據(jù)和醫(yī)療記錄，為用戶提供個性化的健康建議，但同時也面臨著數(shù)據(jù)安全和隱私泄露的風(fēng)險，如用戶的健康數(shù)據(jù)可能被非法獲取用于商業(yè)目的或其他不當(dāng)用途。組織學(xué)生分組討論用戶虛擬身份的利弊，鼓勵學(xué)生分享自己的觀點和擔(dān)憂，教師進(jìn)行總結(jié)和引導(dǎo)，加深學(xué)生對用戶虛擬身份的理解。設(shè)備虛擬身份：介紹設(shè)備虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性和常見形式。以共享單車上的二維碼為例，詳細(xì)講解二維碼作為設(shè)備虛擬身份的作用機(jī)制，即用戶通過掃描二維碼與共享單車系統(tǒng)進(jìn)行通信，系統(tǒng)通過二維碼識別特定的單車，實現(xiàn)對單車的定位、開鎖、計費等操作。同時，介紹其他設(shè)備虛擬身份形式，如數(shù)字證書（用于設(shè)備身份認(rèn)證和加密通信）、唯一的設(shè)備標(biāo)識（如設(shè)備序列號，可用于設(shè)備管理和追蹤）、設(shè)備的位置數(shù)據(jù)（用于定位和區(qū)域管理）等。通過展示不同類型設(shè)備的虛擬身份標(biāo)識圖片或?qū)嵨?，讓學(xué)生直觀認(rèn)識設(shè)備虛擬身份。結(jié)合實際場景，如物流行業(yè)中貨物追蹤設(shè)備的虛擬身份如何實現(xiàn)貨物的實時定位和運輸狀態(tài)監(jiān)控，講解設(shè)備虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用價值。組織學(xué)生討論設(shè)備虛擬身份對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行的重要性，引導(dǎo)學(xué)生思考如果設(shè)備虛擬身份被篡改或偽造可能帶來的后果，如物流信息混亂、設(shè)備被非法控制等，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識。2.體會虛擬身份的作用利用課件展示虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)中的多種作用，并結(jié)合實際案例進(jìn)行詳細(xì)分析。數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)：以汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制為例，講解汽車作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其獨一無二的標(biāo)識（虛擬身份）如何確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸。當(dāng)用戶通過手機(jī)應(yīng)用遠(yuǎn)程控制汽車時，手機(jī)應(yīng)用根據(jù)汽車的虛擬身份將控制指令準(zhǔn)確發(fā)送到對應(yīng)的汽車上，汽車也通過其虛擬身份將車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)（如車速、油量、故障信息等）準(zhǔn)確回傳至用戶手機(jī)或車企服務(wù)器。通過流程圖或動畫演示數(shù)據(jù)傳輸過程，展示虛擬身份在其中的關(guān)鍵作用，即確保數(shù)據(jù)在復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中準(zhǔn)確無誤地到達(dá)目的地，就像給每個設(shè)備和用戶都分配了一個唯一的“地址”。組織學(xué)生討論如果沒有虛擬身份或者虛擬身份不準(zhǔn)確可能導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸問題，如指令發(fā)送錯誤、數(shù)據(jù)接收混亂等，讓學(xué)生深刻理解虛擬身份作為數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)的重要性。系統(tǒng)安全保障：強調(diào)虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全中的核心地位。以汽車系統(tǒng)為例，詳細(xì)講解系統(tǒng)如何通過嚴(yán)格驗證汽車設(shè)備和用戶的虛擬身份，防止未授權(quán)的訪問和操作。只有經(jīng)過認(rèn)證的用戶（通過賬號密碼、生物特征識別等與用戶虛擬身份相關(guān)的驗證方式）才能對自己的汽車進(jìn)行控制和查看相關(guān)數(shù)據(jù)，同時，汽車設(shè)備的虛擬身份也確保了只有合法的汽車才能接入車企的管理系統(tǒng)。展示安全驗證過程的示意圖或模擬場景，讓學(xué)生了解身份驗證的具體步驟和技術(shù)手段，如密碼加密傳輸、數(shù)字證書驗證等。結(jié)合實際案例，如汽車租賃公司如何利用虛擬身份確保租客只能使用租用的汽車，防止車輛被盜用，同時保障租客的個人信息安全。組織學(xué)生討論虛擬身份在其他物聯(lián)網(wǎng)場景（如智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等）中的安全保障作用，引導(dǎo)學(xué)生思考可能存在的安全漏洞和防范措施，培養(yǎng)學(xué)生的安全防范意識。數(shù)據(jù)追蹤與診斷支持：以汽車的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)為例，講解汽車設(shè)備的虛擬身份如何記錄關(guān)鍵的運行數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于監(jiān)測汽車系統(tǒng)狀態(tài)、預(yù)測潛在問題和及時維護(hù)的重要性。展示汽車診斷系統(tǒng)的界面或數(shù)據(jù)報表，讓學(xué)生了解如何通過分析這些數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)汽車的潛在故障，如發(fā)動機(jī)異常磨損、電池壽命下降等。解釋系統(tǒng)管理員如何根據(jù)設(shè)備虛擬身份追蹤特定汽車的運行數(shù)據(jù)，快速定位問題所在并采取相應(yīng)措施，如通知車主進(jìn)行維修、遠(yuǎn)程調(diào)整車輛參數(shù)等。引導(dǎo)學(xué)生思考在其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等）中，數(shù)據(jù)追蹤與診斷功能如何借助虛擬身份保障設(shè)備的穩(wěn)定運行和及時維護(hù)，組織學(xué)生分享自己的想法和見解，拓寬學(xué)生的思維視野。服務(wù)個性化實現(xiàn)：再次以汽車為例，講解汽車如何利用用戶虛擬身份中存儲的偏好、習(xí)慣和歷史使用記錄，為用戶提供定制化體驗。如汽車根據(jù)用戶的座椅調(diào)整習(xí)慣、空調(diào)溫度偏好、音樂喜好等數(shù)據(jù)，在用戶上車時自動進(jìn)行個性化設(shè)置。展示汽車個性化設(shè)置的功能演示視頻或圖片，讓學(xué)生直觀感受服務(wù)個性化的魅力。組織學(xué)生討論在智能家居、智能穿戴設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，虛擬身份如何實現(xiàn)服務(wù)個性化，鼓勵學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，舉例說明虛擬身份對提升用戶體驗的積極影響，如智能家居系統(tǒng)根據(jù)用戶的作息習(xí)慣自動控制燈光、電器等設(shè)備的開關(guān)。（三）鞏固練習(xí)1.虛擬身份案例分析與安全討論將學(xué)生分成小組，每個小組分配一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景案例（如智能物流、智能醫(yī)療、智能辦公等），要求學(xué)生分析案例中用戶和設(shè)備的虛擬身份是如何體現(xiàn)的，以及虛擬身份在該場景中發(fā)揮了哪些作用。學(xué)生首先仔細(xì)閱讀案例資料，找出案例中涉及的用戶和設(shè)備，明確其虛擬身份的標(biāo)識形式（如賬號、二維碼、設(shè)備序列號等）。然后，分析虛擬身份在數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)安全、服務(wù)個性化等方面的具體應(yīng)用，如在智能物流中，貨物追蹤設(shè)備的虛擬身份如何確保貨物運輸信息準(zhǔn)確傳輸給物流企業(yè)和客戶，如何通過身份驗證保障貨物安全，以及如何根據(jù)客戶的偏好提供個性化的物流服務(wù)（如送貨時間預(yù)約、配送方式選擇等）。每個小組針對案例中的虛擬身份應(yīng)用，討論其可能存在的安全隱患和隱私問題。例如，在智能醫(yī)療中，患者的醫(yī)療數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傳輸，虛擬身份在保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸和醫(yī)療服務(wù)個性化的同時，可能面臨數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險，如患者的健康信息被非法獲取可能導(dǎo)致醫(yī)療保險欺詐、個人隱私曝光等問題。小組討論應(yīng)對這些安全隱患的措施，如加強數(shù)據(jù)加密、嚴(yán)格用戶授權(quán)管理、定期進(jìn)行安全審計等。各小組推選一名代表進(jìn)行案例分析匯報，包括虛擬身份的體現(xiàn)、作用、安全隱患及應(yīng)對措施等內(nèi)容。其他小組進(jìn)行提問和評價，重點關(guān)注案例分析的準(zhǔn)確性、安全問題討論的深度和應(yīng)對措施的可行性。教師進(jìn)行總結(jié)和點評，對表現(xiàn)優(yōu)秀的小組給予表揚，對存在的問題提出改進(jìn)建議，進(jìn)一步加深學(xué)生對虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用和安全問題的理解。2.虛擬身份應(yīng)用設(shè)計與安全評估組織學(xué)生開展虛擬身份應(yīng)用設(shè)計活動，要求學(xué)生選擇一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景（如校園智能管理、社區(qū)智能服務(wù)、個人健康管理等），設(shè)計一個包含用戶和設(shè)備虛擬身份的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案。學(xué)生首先對所選場景進(jìn)行需求分析，確定需要識別和管理的用戶和設(shè)備類型，以及虛擬身份在該場景中的應(yīng)用需求。例如，在校園智能管理中，學(xué)生、教師、管理人員等用戶需要通過虛擬身份（如校園卡賬號、人臉識別數(shù)據(jù)等）進(jìn)行身份認(rèn)證，實現(xiàn)校園門禁控制、圖書館借閱、食堂消費等功能；校園內(nèi)的設(shè)備（如教室多媒體設(shè)備、實驗室儀器設(shè)備、校園路燈等）需要有唯一的虛擬身份，便于設(shè)備管理、故障報修和能源管理等。根據(jù)需求分析結(jié)果，學(xué)生設(shè)計用戶和設(shè)備虛擬身份的標(biāo)識形式和管理系統(tǒng)。對于用戶虛擬身份，可以結(jié)合多種認(rèn)證方式（如密碼、生物特征識別、校園卡等），設(shè)計用戶注冊、登錄、權(quán)限管理等流程；對于設(shè)備虛擬身份，確定設(shè)備標(biāo)識的生成和管理方式，如為每個設(shè)備分配唯一的序列號，并建立設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫。學(xué)生繪制系統(tǒng)架構(gòu)圖，展示用戶、設(shè)備、虛擬身份管理系統(tǒng)以及其他相關(guān)組件（如數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通信模塊等）之間的關(guān)系和交互流程。編寫應(yīng)用方案說明書，包括應(yīng)用場景描述、用戶和設(shè)備虛擬身份設(shè)計、系統(tǒng)架構(gòu)、功能實現(xiàn)流程、安全保障措施等內(nèi)容。在設(shè)計完成后，各小組對自己設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案進(jìn)行安全評估。分析方案中虛擬身份可能面臨的安全威脅，如身份仿冒、數(shù)據(jù)篡改、隱私泄露等，并提出相應(yīng)的防范措施。例如，針對用戶虛擬身份，考慮如何防止密碼泄露、如何保障生物特征數(shù)據(jù)安全；對于設(shè)備虛擬身份，思考如何防止設(shè)備標(biāo)識被偽造、如何確保設(shè)備與虛擬身份的綁定安全。每個小組將設(shè)計方案和安全評估報告進(jìn)行展示，其他小組進(jìn)行討論和評價，提出意見和建議。教師對各小組的設(shè)計和評估進(jìn)行綜合評價，總結(jié)設(shè)計過程中的優(yōu)點和不足之處，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的設(shè)計要點和安全保障策略，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和安全意識。（四）課堂小結(jié)1.引導(dǎo)學(xué)生回顧物聯(lián)網(wǎng)中用戶虛擬身份和設(shè)備虛擬身份的概念，強調(diào)用戶虛擬身份的多元化構(gòu)成和設(shè)備虛擬身份的多種標(biāo)識形式，讓學(xué)生再次明確兩者的定義和區(qū)別。2.總結(jié)虛擬身份在物聯(lián)網(wǎng)中的重要作用，包括數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)追蹤與診斷、服務(wù)個性化等方面，通過實例回顧加深學(xué)生對這些作用的理解，同時強調(diào)虛擬身份的兩面性，即帶來便利的同時也存在安全隱患和隱私問題，提醒學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中要重視虛擬身份的管理和保護(hù)。3.提問學(xué)生在本節(jié)課學(xué)習(xí)過程中的收獲和疑問，對學(xué)生的回答進(jìn)行點評和解答，鼓勵學(xué)生在日常生活中關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)虛擬身份的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識和批判性思維，引導(dǎo)學(xué)生思考如何在未來的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中更好地利用虛擬身份的優(yōu)勢，同時防范其帶來的風(fēng)險。（五）作業(yè)布置1.讓學(xué)生選擇一個自己感興趣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（如智能交通、智能電網(wǎng)、智能農(nóng)業(yè)等），調(diào)研該應(yīng)用中虛擬身份的實際應(yīng)用情況，撰寫一篇調(diào)研報告，包括應(yīng)用場景介紹、用戶和設(shè)備虛擬身份的構(gòu)成與作用、存在的安全問題及解決措施等內(nèi)容，要求至少引用三個實際案例，并結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行深入分析。2.假設(shè)自己是一名物聯(lián)網(wǎng)安全專家，針對物聯(lián)網(wǎng)中虛擬身份的安全問題，設(shè)計一個宣傳海報或宣傳手冊，向普通用戶普及虛擬身份安全知識，包括如何保護(hù)自己的虛擬身份、如何識別虛擬身份相關(guān)的安全風(fēng)險等內(nèi)容，要求海報或手冊內(nèi)容簡潔明了、圖文并茂，具有一定的吸引力和實用性。3.預(yù)習(xí)下節(jié)課內(nèi)容，了解物聯(lián)網(wǎng)安全中的其他重要概念（如數(shù)據(jù)加密、訪問控制等），思考這些概念與虛擬身份之間