中小学教育资源及组卷应用平台 八年级信息科学教学设计 课题 第4课 物物相连有价值 核心素养目标 信息意识:1. 通过实例感受万物互联的场景,知道物联网与互联网的异同,认识到物联网的普及对学习和生活的影响。信息社会责任在物联网应用中,了解网络空间中物品标识和虚拟身份的意义,知道数据安全防护的常用方法和策略,保护个人隐私,尊重他人隐私。 教学重点 了解物联网中数据的重要作用,远程控制的优势。 教学难点 认识物联网为社会发展带来的重要价值。 教学方法 讲解,演示法 学习方法 探索,讨论 教学用具 计算机,互联网 教 学 过 程 导入新课 你敢想象吗?冰箱和购物网站的“联手”。当冰箱里的食物存货低于某个水平,它就会“偷偷”给你的购物车添加相应的食物。 (2)物联手表和家里的空调、热水器结成 “战略联盟”。当你快到家时,物联手表就会通知空调开启,热水器也开始烧水。 物联网中的传感器就像遍布在世界各个角落的“神经触角”,每时每刻都在现实世界中感知和检测,源源不断地为互联网输送各种各样的数据。物联网应用的快速增长以及形成的海量数据,促进生产、生活和社会管理进一步网络化、精细化推动社会向着智能化、高效化发展。 教学过程 4.1 丰富实时数据的作用基于物联网中传感器获取的海量数据,可以对环境进行更深入的分析、更准确的判断和更灵活的反馈,分析处理后的数据再通过可视化呈现,为决策提供参考。例如,在中央气象台的网站上,可以查看全国各地的实时气温、风力、降水量等多种数据,以及基于这些数据形成的可视化图表。学习活动1在中央气象台网站查看本地的天气实况图。这些图表是基于什么数据生成的?如何获取这些数据?4.2 远程控制的优势实现万物互联,不仅能感知数据,还能通过网络实现远程控制,即通过远程发送控制指令进行控制。学习活动2下雨天没关窗户可能导致家中进水,造成财产损失。尝试设计一种物联窗户的方案,实现远程关闭窗户的功能。4.3 传感器协同带来的新智能将传感器采集的数据融合,进行协同控制,往往会产生“1+1>2”的效果。传感器的协同可以在本地完成,也可以通过网络完成。1. 本地不同种类传感器的协同单一传感器采集的数据有限,很多应用场景往往需要使用多种传感器。多种传感器融合,类似于人类大脑对各种功能器官采集的数据进行综合处理,结合已有知识对数据进行分析,对环境和周围发生的事情作出判断。2.网络传感器的协同传感器采集的数据通过网络汇集形成大数据,进行分析和挖掘后,可以产生有价值的信息。例如,一个水质传感器能获取某一位置的水质数据,多个水质传感器就可以获取多个位置的水质数据,在河道的不同位置放置水质传感器可以协同检测河道水质,将这些数据通过网络汇聚在一起,就可以分析水质变化情况,从而找出水质变化的位置,如图 4.2 所示。物联网给人们生活带来了便利,但安全问题不容忽视。物联设备都是物理实体,如果遭到攻击,可能会产生比较严重的后果。此外,部署在全国各地的传感器采集了大量数据,如果这些数据被别有用心的人利用,也会引起安全风险,甚至对国家信息安全造成危害。学习活动3根据相关报道,为确保气象数据的准确性,气象部门会在单个城市设置数千个气象监测点。为何需要部署这么多的监测点?这些监测点对于气象预测有哪些重要意义?(分组讨论) 课堂小结 1.物联网为互联网提供了大量的数据,使互联网变得更智慧。 2.物联网可以实现物联设备的远程控制,带来了很多便利。 3.传感器的协同可以带来新的智能。 分层作业 如果将同一楼道不同楼层的楼梯灯接入网络,能产生什么价值? 板书设计 第4课 物物相连有价值 课后反思 组长审批、 签字 年 月 日 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 ... ...
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