高中信息技术粤教版 (2019)必修2 信息系统与社会3.1.1 信息系统与物联网优质教案及反思
展开课题：3.1信息系统与外部世界的连接方式
（一）内容选自
粤教版必修2《信息系统与社会》第三章《信息系统的网络组建》第1节。
（二）课程联系
本课通过共享单车的使用项目，创设活动情境，组织学生在解决问题的过程中，通过分析物联网应用实例，知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机制。将带领学生学习“信息系统与外部世界的连接方式”的教学内容，也为后面计算机网络等内容更深入的学习做好铺垫，同时也为选择性必修模块《网络基础》的学习做好预备知识的准备。
（三）本节对应课标的内容要求
通过分析物联网应用实例，知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机制。
（四）本节课学业要求
（1）知道信息系统与外部世界的连接方式（计算思维）
（2）了解常见的传感与控制机制（计算思维）
（3）能合理利用数字化工具及资源了解具体信息系统（数字化学习与创新）
（一）授课年级
高一年级
（二）学生知识情况
学生在第二章已经学习了信息系统的组成与功能，能够理解计算机、移动终端在信息系统中的作用，会描述计算机和移动终端的基本工作原理。学生在之前也学习过计算机的组成以及网络的基础知识，但对计算机的工作原理、网络的功能以及组建无线网络等知识还不够系统和全面。现实生活中，学生对信息系统并不陌生且有一定的使用经验，但对信息系统与外部的连接方式没有系统的概念，同样学生对物联网有些接触和了解，但对物联网的工作原理以及物联网中器件的工作机制还不太了解。
（三）学生综合情况
对信息技术有强烈的好奇心和求知欲，但又不喜欢枯燥乏味的单调讲解。他们对新事物能够主动思考，乐于探究，积极尝试。
以下是本节课内容涉及到的核心素养：
（一）计算思维
能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。
（二）数字化学习与创新
针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源。
（三）信息社会责任
在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人隐私。
（一）知识与技能
1、知道信息系统与外部世界连接方式的发展变化；
2、理解物联网的概念及其特征。
（二）过程与方法
1、通过共享单车实例了解物联网信息系统的传感与控制机制；
2、能够从功能、设备、技术等方面，描述自己选定项目的信息系统的需求。
（三）情感、态度与价值观
1、自觉安全、守法地应用各类信息系统；
2、在物联网系统应用过程中，能判断可能存在的信息泄露等安全风险。
（一）教学重点
（1）信息系统与外部世界的连接方式；
（2）传感与控制机制的应用；
（二）教学难点
物联网的结构与技术应用；
（一）教法：启发式教学法和任务驱动教学法
（新课改强调知识的建构/贴近生活的实例更能激起学生学习兴趣）
（二）学法：自主学习、学思结合、合作与探究相结合
（新课改强调培养学生自主、合作、探究的学习精神）
（一）教师准备
（1）下载本节课所需的配套视频、图片等文件；
（2）根据学生信息素养情况，提前做好均衡搭配分组安排；
（3）做好本节课的导学案，为学生探究学习做好指引；
（二）学生准备
结合课本提前预习。
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
一、 情境导入 引出课题 （4分钟） | （1）情境导入，激发兴趣 网络深刻地改变着人们的生产和生活方式，从电子邮件到即时通信，从超文本标记语言(HTML)到万维网（WWW）技术引发的信息爆炸，再到今天移动互联网的普及，互联网已经不仅仅是一项通信技术，它成就了人类史上最庞大的信息世界。
随着技术的发展，移动互联网应用的越来越广泛，覆盖了人们生活的方方面面。当今，互联网已经不仅仅是一项通信技术，它成就了人类历史上最庞大的信息世界。
（2）引出本节课课题-信息系统与外部世界的连接方式
街头随处可见的共享单车就是一个典型的依托二维码的物联网信息系统。如果用户需要使用共享单车，只需用手机APP扫描车身上的二维码,就可以实现开锁骑行,在云平台上将自动计算行程和费用,大大方便了用户。本节课我们将探究学习共享单车信息系统。
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学生边听边思考
学生思考共享单车的使用过程。 |
通过贴近学生生活的文字导入，引发学生的思考，拉近与学生的距离，让学生更有学习的兴趣和动力。 |
二、 分组讨论 探究学习（18分钟） | （1）将全班同学按照6人一小组进行分组，各小组自学课本P62-69内容，引导学生剖析共享单车信息系统。
1、共享单车上的二维码，在整个信息系统中起到了什么作用？体现了物联网什么技术特征？ 2、物联网具体有什么技术特征，在共享单车的信息系统中是如何体现的？ 3、通过了解共享单车的使用，分析物联网的结构层次有哪些？ 4、分析“共享单车”信息系统使用了哪些物联网技术？
（2）引导各小组参照项目范例的样式，运用数字化学习工具，如腾讯文档、WPS协同编辑文档、演示文稿等，归纳所学知识，梳理探究活动的成果，填写项目学习活动记录表。 | 1、各小组自学课本内容，相互协作探究掌握信息系统与外部世界的连接方式的演变及物联网的技术特征，掌握物联网的结构层次，了解相应物联网技术。
2、学生边学习边思考完成项目活动记录表。 |
1、引导学生形成自主、合作、探究的学习精神。
2、在实际的探究中感悟物联网系统的巨大便利，了解物联网技术的特征及结构层次。突破本节课重点。
3、引导同学们善于利用便利的数字化工具辅助生活与学习，将数字化学习与创新素养融入课堂教学实践中。 |
三、 深度拓展 学思结合 （12分钟） | 教师拓展讲解本节课要点，让学生们自主查漏补缺。
①信息系统与外部世界的连接方式的演变； ②物联网的三个技术特征； ③物联网的结构 ：应用层、 网络层、 感知层； ④物联网技术体系：传感技术、射频识别技术、嵌入式系统技术
教师引导学生对本节课探究问题答疑解惑。 | 1、学生根据自主学习情况，提升对本节课知识的认识
2、结合生活实例，学思结合，形成知识结构框架图。 | 1、通过自主建构知识与交流互补的方式学习，这样更容易产生深度思考，提升对事物本质的认知。
2、通过对教材的内容进行梳理，加深印象。此处突破重难点。 |
四、 即时测评 课堂小结 （6分钟） | （1）限时测评，针对性讲解 提前准备好本节课的几道测试习题，在电子平台上发布试题并限时训练，教师根据系统统计的作答情况做精准讲解。 【测试题举例】 1、以下（ ）不属于物联网分层。 A、感知层 B、网络层 C、应用层 D、传输层 2、下列（ ）不属于传感器的组成。 A、敏感元件 B、转换元件 C、逻辑元件 D、基本电路 3、通常将RFID系统分为三大组件，下列（ ）不属于三大组件。 A、阅读器 B、天线 C、标签 D、微处理器 4、传感和（ ）是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节。 A、识别技术 B、网络技术 C、信息技术 D、电子技术 （2）课堂小结 ①信息系统与外部世界的连接方式的演变； ②物联网的三个技术特征； ③物联网的结构 ：应用层、 网络层、 感知层； ④物联网技术体系：传感技术、射频识别技术、嵌入式系统技术 | 学生在自己电脑上快速完成课堂练习。 |
1、既促成学生学业标准的达成，也是对本节课掌握理解情况的即时反馈。
2、更好的利用信息手段辅助教学，提升课堂的有效性。
3、回顾总结帮助学生巩固本节课的学习内容。 |
(一)通过探究共享单车的使用，充分引导学生自主学习课本内容，通过对共享单车信息系统的剖析，思考问题，掌握信息系统与外部世界的连接方式的演变及物联网的技术特征，掌握物联网的结构层次，了解相应物联网技术。同时在教学过程中不断渗透信息意识和数字化学习与创新素养，促进了学生信息技术核心素养的提升，达到预期教学效果。
（二）学生对本节课的参与度高，在实际体验中获得对知识的理解与掌握，通过数字化学习环境，学生可以根据实际解决问题的需要，亲身实践各类信息系统，使用腾讯文档、WPS协同编辑文档、演示文稿、思维导图等，归纳所学知识，梳理探究活动的成果，提升数字化实践素养。
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