义务教育版(2024)八年级全一册第1课 开启物联网之门教学设计及反思
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这是一份义务教育版(2024)八年级全一册第1课 开启物联网之门教学设计及反思,共4页。
第一单元 从感知到物联 第一课开启物联网之门
课型
理论与操作相连课
备课时间
主备人
授课时间
教学内容及教材分析
通过学习开启物联网之门,辨析物联网与互联网的关系,了解我国物联网的发展历程。
教学
目标
1.初步了解物联网,知道物品联网的基本条件。
2.知道物联网与互联网之间的关系。
3.了解我国物联网发展历程,感受数字中国的成就。
课程标准要求
通过寻找能联网的物品,辨析物联网与互联网的关系,了解我国物联网的发展历程,引导学生从互联网应用与创新逐步过渡到物联网实践与探索。
教学重点
了解我国物联网的发展。
教学难点
知道物联网与互联网之间的关系。
教学方法
讲解法,练习法,指导探究,操作法
学习方法
合作交流法,亲手操作法
教学工具
多媒体网络电脑教室、多媒体软件、教师自制课件。
教
学
过
程
一 次 备 课
二次备课
课前教育:教师要在学习活动中提醒学生保护信息安全的重要性,并引导学生在生活中细心观察,发现可能存在的安全隐患,培养学生保护个人隐私和维护国家信息安全的意识。
复习巩固:
通过手机或者计算机,可以了解千里之外某件物品的状态或某个人的活动情况;刷脸可以进入家门,相应的灯也会打开。这些什么的作用?学生自愿回答。
新课导入:
学生回答以上问题后教师汇总,这些不是科幻电影中才有的场景,而是今天我们所学的物联网在人们生活中的应用。
新课教学:
寻找身边能联网的物品
在生活中,很多物联产品也称为智能产品。在本模块统称为物联产品。例如,把智能家居称为物联家居,把智能停车称为物联停车,等等。
物联网是internet f things的直译,意思是“物品的互联网”,也就是“将物品用互联网连接起来”。物联网中的“物”泛指各种物品,所以物联网也经常被解释为“万物互联”。
计算机接入互联网要有自己的身份,物品要连接互联网也不例外。一般来说,满足以下条件的物品就可以接入互联网。
有名字:有可被识别的唯一编码。
可感知:能提供物品本身的数据。
能传输:可与其他物品交换数据。
现阶段物联网中的“物”,主要是指那些装有传感器并且能与互联网相连的物品。
生活中物联网的应用比较广泛,教师可以通过一段贴近学生生活的物联网案例视频,如物联家居、物联班牌、物联灯光系统等,作为本课的教学引入。通过讨论、分析、感受身边的物联产品,引导学生感受到物联网已经渗透到社会生活的方方面面,初步理解万物互联给人类社会带来的影响,进而激发学生对物联网的学习兴趣。
教学中,需要注意和互联网应用与创新模块的衔接。让所有的物品都连接互联网,就要对每个物品进行唯一的标识。这里可以引导学生回顾IP的相关知识,帮助学生进一步理解从IPv4 转向IPv6的意义,并意识到互联网“升级”是物联网和数字化转型的基础。
学习活动1
除了台式计算机、平板计算机、手机,还有哪些物品连接了互联网?它们接入互联网后带来了什么好处?
开展本学习活动时,教师可以结合图1.1 常见的物品引导学生列举物品。然后引导学生探究这些物品接入互联网后带来了哪些好处。例如,电视接入互联网后,节目资源更加丰富;汽车接入互联网后,功能更加多样。教师可以制作表格,引导学生填写。
教师可以根据本地实际情况开展教学。如果学校已经安装了物联灯光系统,可以以此为例,带领学生讨论物联灯光系统和传统灯光系统的不同之处;如果学校还没有安装物联灯光系统,可以引导学生从控制灯的开关、节能等方面思考灯接入互联网的好处。
有基础的学校,可以进一步引导学生思考,世界上有那么多物品需要上网, IP地址够用吗?如果要给每个联网的物品都分配一个 IP地址,大概需要多少个IP地址?
二、探索物联网与互联网的关系
物联网的核心和基础仍然是互联网。最初的互联网,实现的是计算机与计算机的连接;21世纪初,由于手机等智能终端上网得到普及,人们可以随时随地上网,实现了人与人的互联;现在,随着传感技术和网络技术的飞速发展,越来越多的物品可以接入网络,互联网就发展成了物联网(图1.2)。
图1.2 物联网的发展
学习活动2
咖啡壶事件是早期“实用化”物联思想的故事,上网查找相关资料,进一步了解物联网与互联网的关系。
传感器的应用是物联网与互联网的最大区别所在。互联网是基于人的网络,数据在某种意义上是靠人来采集的。教学中可以参考下面的案例讲解物联网与互联网的不同。
电器坏了,你可以用手机在网上报修,之后工人上门维修,如果不能现场修理,工人会将电器取走返修,或快递人员上门取走电器寄回工厂返修,这是互联网的应用。而物联网时代,在人不参与的情况下,如何实现让电器自主完成整个返修过程呢?当电器损坏之前,安装在电器里面的传感器已经检测到了异常,会主动发出报修信息。在技术足够成熟的前提下,家用机器人和快递无人机能取走电器,并同时安装好备用电器。以上这些步骤都不需要你知情,你只会得到电器返修的通知,并正常使用跟以往的电器一样好用的备用电器。
了解我国物联网的发展
我国的物联网起步很早,最开始被称为传感网,中国科学院于1999年开始了相关研究;2009年,“感知中国”的概念被提出,物联网迎来了快速发展;2023年,我国三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户 23.32 亿户(图1.3)。当前我国物联网产业保持高速增长,正迈入“跨界融合,集成创新、规模化发展”的新阶段,相关政策聚焦车联网、工业物联网等重点领域应用,生态布局进一步优化。物联网应用正从闭环、碎片化走向开放、规模化,5G、人工智能、区块链等技术与物联网加速融合,开启了“万物智联”的新时代。
我国物联网的良好发展态势,主要得益于以下三方面因素。
一是国家高度重视物联网发展。党中央、国务院高度重视物联网新型基础设施建设发展,党的十九届五中全会提出“系统布局新型基础设施”;国家“十四五”规划纲要提出推动物联网全面发展,将物联网纳入7大数字经济重点产业,并对物联网接入能力、重点领域应用等作出部署;党的二十大报告指出,要加快发展物联网。
二是各行各业为物联网发展提供了广泛的应用场景。经过多年努力,我国已建成世界上最为完整的产业体系,是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。各行各业在数字化转型过程中,加快与物联网结合,产业界形成了丰富的应用实践,推动了物联网连接数的快速增长。
三是覆盖广泛的移动通信网络为物联网发展提供了坚实的网络底座。根据《第53次中国互联网络发展状况统计报告》,截至2023年12月,移动通信基站达1 162万个,我国三家基础电信企业(中国电信、中国联通、中国移动)发展蜂窝物联网终端用户 23.32 亿户。目前,我国建成了全球规模最大的移动通信网络,覆盖广度和深度持续提升,初步形成窄带物联网(NB-IT)、4G和5G多网协同发展的格局,能够提供不同速率等级的连接能力,满足各行业物联网业务和应用场景要求。
课堂小结
1.物联网(Internet f Things )是物品的互联网,是指万物互联。
2.物联网是互联网的发展,互联网是物联网的基础。
3.物联网中的数据可以由传感器感知并自动采集。
4.我国物联网发展迅速。
作业布置
学生学习手册第7页任务单填写
板书
设计
第一单元 从感知到物联 第一课开启物联网之门
一、查找身边能联网的物品
二、探索物联网与互联网的关系
三、了解我国物联网的发展
组长审批意见及签字
教学反思
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