第11課 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取 -教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年浙教版（2023）初中信息技術(shù)七年級下冊

第11課物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取-教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年浙教版（2023）初中信息技術(shù)七年級下冊學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析同學(xué)們，今天我們要一起探索一個(gè)充滿科技感的主題——物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取。在浙教版七年級下冊的信息技術(shù)教材中，這一章節(jié)帶領(lǐng)我們走進(jìn)了一個(gè)全新的世界，讓我們一起揭開物聯(lián)網(wǎng)神秘的面紗。

首先，我們要回顧一下之前學(xué)習(xí)的知識，比如數(shù)據(jù)的概念、信息技術(shù)的應(yīng)用等，這些都將為今天的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在課本的第11課中，我們會(huì)學(xué)到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取的基本原理、常用設(shè)備和一些實(shí)際應(yīng)用案例。

同學(xué)們，你們有沒有想過，我們的手機(jī)、智能家居設(shè)備等是如何獲取信息的呢？這就是我們今天要探究的問題。讓我們一起開啟這段奇妙的旅程吧！??核心素養(yǎng)目標(biāo)在本節(jié)課中，我們旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取，學(xué)生將能夠理解信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用，提升對數(shù)據(jù)采集和處理的能力。同時(shí)，通過實(shí)踐操作，學(xué)生將培養(yǎng)解決問題的計(jì)算思維，以及運(yùn)用數(shù)字化工具進(jìn)行創(chuàng)新學(xué)習(xí)的意識。這樣的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，有助于學(xué)生形成適應(yīng)未來社會(huì)需求的關(guān)鍵能力。學(xué)情分析面對即將開啟的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取這一章節(jié)的學(xué)習(xí)，我們的七年級學(xué)生群體展現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

首先，從知識層面來看，學(xué)生們在之前的信息技術(shù)課程中已經(jīng)接觸過一些基本概念，如數(shù)據(jù)、信息、網(wǎng)絡(luò)等，這為他們對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取的理解奠定了基礎(chǔ)。然而，對于物聯(lián)網(wǎng)這一新興領(lǐng)域，學(xué)生們可能還缺乏系統(tǒng)的了解，需要通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)來填補(bǔ)這一知識空白。

在能力方面，學(xué)生們在信息處理和問題解決上具有一定的潛力，但實(shí)際操作能力可能存在差異。部分學(xué)生可能對編程和硬件設(shè)備操作較為熟悉，而另一些學(xué)生可能需要更多指導(dǎo)。此外，學(xué)生們在團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通表達(dá)上也有不同的表現(xiàn)，這將在小組活動(dòng)中得到體現(xiàn)。

素質(zhì)方面，學(xué)生們對科技的興趣普遍較高，但自我管理能力和專注力可能因人而異。在課堂上，學(xué)生們可能表現(xiàn)出對新技術(shù)的好奇心和學(xué)習(xí)熱情，但也可能存在注意力分散、參與度不均等問題。

行為習(xí)慣上，學(xué)生們在課堂上通常能夠遵守紀(jì)律，但個(gè)別學(xué)生可能存在依賴性強(qiáng)、缺乏獨(dú)立思考的習(xí)慣。這些行為習(xí)慣將對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定影響，需要教師在教學(xué)過程中加以引導(dǎo)和調(diào)整。

總體而言，學(xué)生們在知識、能力和素質(zhì)方面存在個(gè)體差異，這要求教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮學(xué)生的多樣性，采用分層教學(xué)和差異化評價(jià)，以確保每個(gè)學(xué)生都能在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取的學(xué)習(xí)中獲得成長。教學(xué)資源-軟硬件資源：

-智能手機(jī)或平板電腦，用于演示物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與移動(dòng)設(shè)備的連接。

-物聯(lián)網(wǎng)傳感器模塊，如溫度傳感器、濕度傳感器等，用于實(shí)際操作演示。

-編程工具，如ArduinoIDE或Scratch，用于編寫控制傳感器的小程序。

-連接線材，如USB線、串行通信線等，用于連接傳感器和編程設(shè)備。

-課程平臺(tái)：

-教學(xué)平臺(tái)，如學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，用于發(fā)布課程資料和作業(yè)。

-信息化資源：

-在線視頻教程，介紹物聯(lián)網(wǎng)傳感器和編程基礎(chǔ)知識。

-物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)案例研究，幫助學(xué)生理解實(shí)際應(yīng)用。

-教學(xué)手段：

-演示教學(xué)，展示物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的工作原理和操作流程。

-實(shí)踐操作，讓學(xué)生親手搭建簡單的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

-小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生分享和討論物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-開場白：同學(xué)們，今天我們要探索一個(gè)充滿科技感的領(lǐng)域——物聯(lián)網(wǎng)，它已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面。你們知道什么是物聯(lián)網(wǎng)嗎？它又是如何工作的呢？

-激發(fā)興趣：展示一些生活中常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，如智能家居、智能交通等，引導(dǎo)學(xué)生思考物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是如何獲取的。

-提出問題：引導(dǎo)學(xué)生們思考，如果我們想要獲取某個(gè)環(huán)境的數(shù)據(jù)，比如溫度、濕度，我們應(yīng)該怎么辦？

-引出課題：今天，我們就來學(xué)習(xí)如何獲取物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-物聯(lián)網(wǎng)概述：簡要介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念、組成和基本原理，讓學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)有一個(gè)整體的認(rèn)知。

-數(shù)據(jù)獲取方式：講解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取的常見方式，如傳感器采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)龋⒔Y(jié)合實(shí)例進(jìn)行說明。

-數(shù)據(jù)處理方法：介紹數(shù)據(jù)處理的基本方法，如數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析等，讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)獲取后的處理過程。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

-搭建簡單物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)：讓學(xué)生動(dòng)手搭建一個(gè)簡單的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括傳感器、控制器和顯示設(shè)備。

-編寫控制程序：指導(dǎo)學(xué)生使用ArduinoIDE編寫控制程序，使傳感器采集的數(shù)據(jù)能夠通過串口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。

-連接與調(diào)試：幫助學(xué)生連接硬件設(shè)備，調(diào)試程序，確保系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

-討論內(nèi)容1：物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在生活中的應(yīng)用有哪些？舉例說明。

-討論內(nèi)容2：在獲取物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)遇到哪些問題？如何解決？

-討論內(nèi)容3：物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)如何保障？討論可能的風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對措施。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容：回顧物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取的基本原理、方法和應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的收獲。

-分析重難點(diǎn)：針對學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中遇到的問題，進(jìn)行具體分析和舉例，如傳感器選擇、程序編寫等。

-鼓勵(lì)學(xué)生：鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生們對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取有了初步的了解，掌握了搭建簡單物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、編寫控制程序等基本技能。在教學(xué)過程中，教師注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。同時(shí)，通過小組討論，學(xué)生們學(xué)會(huì)了分享和合作，提高了溝通表達(dá)能力。本節(jié)課用時(shí)共計(jì)45分鐘，重難點(diǎn)在于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取和處理，通過具體分析和舉例，幫助學(xué)生理解和掌握。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展史：介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程，從早期的傳感網(wǎng)絡(luò)到如今的智能家居、智能交通等，讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)過程。

-物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議：探討物聯(lián)網(wǎng)中常用的通信協(xié)議，如MQTT、HTTP、CoAP等，以及它們在不同應(yīng)用場景中的優(yōu)勢和局限性。

-物聯(lián)網(wǎng)安全問題：分析物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和使用過程中可能面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)，如數(shù)據(jù)泄露、設(shè)備被篡改等，以及相應(yīng)的安全措施。

-物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例：收集并介紹一些國內(nèi)外典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例，如智能農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧醫(yī)療等，幫助學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)》、《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例分析》等書籍，深入了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用。

-觀看教育視頻：引導(dǎo)學(xué)生觀看在線教育平臺(tái)上的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教程視頻，如Coursera、edX等，通過視頻學(xué)習(xí)增強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)知識的理解。

-參加實(shí)踐活動(dòng)：鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)校或社區(qū)舉辦的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)，如物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大賽、機(jī)器人制作比賽等，提高實(shí)際操作能力。

-關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)：建議學(xué)生關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)，如參加行業(yè)論壇、閱讀行業(yè)報(bào)告等，了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢和未來應(yīng)用前景。

-撰寫研究報(bào)告：鼓勵(lì)學(xué)生選擇一個(gè)感興趣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)行深入研究，并撰寫研究報(bào)告，提高學(xué)生的研究能力和表達(dá)能力。

-實(shí)施家庭物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目：指導(dǎo)學(xué)生利用家中的電子設(shè)備，如智能燈泡、智能插座等，搭建一個(gè)簡單的家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，親身體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的魅力。

-探索開源硬件平臺(tái)：引導(dǎo)學(xué)生了解和使用Arduino、RaspberryPi等開源硬件平臺(tái)，通過編程和硬件搭建，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。課堂1.課堂評價(jià)

-提問環(huán)節(jié)：在課堂教學(xué)中，通過提問的方式檢驗(yàn)學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取概念的理解。例如，可以提問：“物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取有哪些常見方式？”或者“傳感器在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取中扮演什么角色？”通過學(xué)生的回答，教師可以了解他們對知識點(diǎn)的掌握程度。

-觀察學(xué)生參與度：在實(shí)踐活動(dòng)和小組討論中，教師應(yīng)仔細(xì)觀察學(xué)生的參與情況，包括是否積極參與討論、是否能夠獨(dú)立完成操作等。例如，在搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，教師可以觀察學(xué)生是否能夠正確連接傳感器和控制器，是否能夠根據(jù)要求編寫程序。

-實(shí)時(shí)反饋：在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)提供及時(shí)的反饋，對于學(xué)生的正確回答和操作給予肯定，對于錯(cuò)誤給予糾正和指導(dǎo)。例如，當(dāng)學(xué)生在編寫程序時(shí)遇到困難，教師可以立即提供幫助，確保學(xué)生能夠順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

-課堂測試：在課程結(jié)束后，教師可以通過小測驗(yàn)或隨堂練習(xí)來評估學(xué)生對知識的掌握情況。例如，可以設(shè)計(jì)一些選擇題或簡答題，讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，以此來檢測他們對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取原理的掌握。

2.作業(yè)評價(jià)

-作業(yè)內(nèi)容：布置與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取相關(guān)的作業(yè)，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方案、編寫控制程序等，以鞏固學(xué)生的理論知識并提高實(shí)踐能力。

-作業(yè)批改：對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，注意作業(yè)的完成度、正確性和創(chuàng)新性。例如，在批改程序代碼時(shí)，教師應(yīng)檢查是否有語法錯(cuò)誤、邏輯錯(cuò)誤，以及是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能。

-評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：制定明確的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，包括作業(yè)的完整性、準(zhǔn)確性、創(chuàng)新性和團(tuán)隊(duì)合作等。例如，對于設(shè)計(jì)方案的作業(yè)，評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以包括設(shè)計(jì)的合理性、方案的可行性以及創(chuàng)新點(diǎn)等。

-及時(shí)反饋：在批改作業(yè)后，教師應(yīng)及時(shí)將評價(jià)結(jié)果反饋給學(xué)生，指出他們的優(yōu)點(diǎn)和不足，并給予改進(jìn)建議。例如，對于程序代碼的作業(yè)，教師可以指出代碼中存在的問題，并提供改進(jìn)的示例。

-鼓勵(lì)與激勵(lì)：對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，給予口頭表揚(yáng)或獎(jiǎng)勵(lì)，以鼓勵(lì)他們繼續(xù)保持良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。同時(shí)，對于進(jìn)步較大的學(xué)生，也要給予肯定，幫助他們樹立信心。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)：在講解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取時(shí)，可以結(jié)合實(shí)際案例，如智能家居場景，讓學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

2.強(qiáng)化實(shí)踐操作：增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親手操作傳感器、編寫程序，通過實(shí)踐加深對知識的理解和記憶。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)方法單一：課堂講解過多，學(xué)生參與度不高，可能導(dǎo)致學(xué)生對于復(fù)雜概念的理解不夠深入。

2.評價(jià)方式局限：評價(jià)方式主要依靠測試和作業(yè)，缺乏多元化的評價(jià)手段，不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

3.資源整合不足：雖然提供了豐富的教學(xué)資源，但在實(shí)際教學(xué)中，資源的整合和利用還不夠充分，影響了教學(xué)效果。

反思改進(jìn)措施（三）

1.豐富教學(xué)方法：嘗試引入小組合作、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等教學(xué)方法，讓學(xué)生在互動(dòng)中學(xué)習(xí)，提高他們的合作能力和解決問題的能力。

2.多元化評價(jià)手段：除了傳統(tǒng)的測試和作業(yè)，可以加入課堂表現(xiàn)、小組討論參與度等評價(jià)要素，以更全面地評價(jià)學(xué)生的學(xué)