第2单元第6课《物联网系统的工作过程》教案【河北大学版】《信息科技》八年级

中小学教育资源及组卷应用平台 第2.6课《物联网系统的工作过程》教学设计 课题 物联网系统的工作过程 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级 核心素养目标 信息意识：主动关注物联网系统中信息的产生、传输、处理等环节，具备从物联网场景中发现信息、识别信息价值的意识。计算思维：运用分解、建模的思维方式，理解物联网系统中信息流动的逻辑，培养对复杂系统进行抽象和逻辑分析的计算思维能力。数字化学习与创新：探索物联网服务开发平台的使用，提升数字化环境下的学习能力和创新应用物联网技术的能力。信息社会责任：树立保护个人信息安全的意识，理解物联网技术发展带来的社会影响，具备负责任地使用物联网技术的态度。 教学重点 理解智能插座、智能温湿度计等典型物联网设备的工作过程，明确信息在设备、网关、服务器、用户终端之间的流动路径。 教学难点 理解小型物联网系统中设备与服务器集成后，信息流动和应用原理的不变性，区分不同场景下设备、网络、服务器的功能边界。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第2.6课 物联网系统的工作过程1、观看视频2、问题情境物联网系统千姿百态，功能不同，设备不同，组网方式也不同。那么这些物联网系统是如何工作的呢？从它们的工作过程中能找出一致的规律吗 课程新知导入。 帮助学生初步理解本课研究内容。 讲授新课 新知讲解：实践探究一、智能插座的工作过程我们通过图2-23所示的系统结构来分析智能插座的工作过程。系统中的设备：智能插座、网关(Wi-Fi路由器)、服务器、用户终端(智能手机)。系统中信息的主要流动路径：用户终端→(互联网)→服务器→(互联网)→网关→智能插座。图2-23 智能插座物联网系统结构用户通过手机应用软件控制智能插座的主要过程如下:生成控制指令。 传送指令至服务器。服务器处理指令。转发操作指令。智能插座执行指令。（详细内容见教材45页）试一试仿照上面的方法，参考图2-21，尝试分析在“用户通过手机应用软件远程查询实时用电量”过程中，用户的指令在物联网系统中的流动路径，填入空白处。系统中的设备智能电表、网关、服务器、用户终端（智能手机）系统中信息的主要流动路径用户终端→ （互联网）→ →（互联网）→服务器→网关→ 智能手表 工作过程1.用户点击手机应用软件中的按键生成控制指令2.控制指令通过网络传送至服务器3.服务器对控制指令进行处理，生成操作指令4.操作指令通过网络传输至网关，由网关转发到智能手表5.智能手表接收操作指令，执行查询操作小知识智能插座反向反馈工作过程智能插座的状态信息（如是否通电）由智能插座内部控制器收集，通过网关、互联网传输至服务器，服务器处理后再通过互联网传输至用户终端（智能手机），在手机应用软件上呈现给用户。二、智能温湿度计的工作过程我们通过图2-24所示的结构来分析智能温湿度计“测量室内温湿度并将结果实时传送到用户手机终端”的工作过程。系统中的设备：智能温湿度计、网关(WiFi路由器)、服务器、用户终端(智能手机)。系统中信息的主要流动路径：智能温湿度计→网关→(互联网)→服务器→(互联网)→用户终端。图2-24 智能温湿度计物联网系统结构系统的主要工作过程如下：智能温湿度计传感器感知并发送温湿度信息至网关 。网关将数据发送至服务器。服务器处理、存储数据并发送至用户终端。用户终端接收并呈现信息。（详细内容见教材47页）试一试参考图2-21，尝试分析在“智能电表将用户实时用电情况反馈到用户终端显示”过程中，实时用电信息的流动路径，填入空白处。系统中的设备智能电表、网关、服务器、用户终端（智能手机）系统中信息的主要流动路径智能手表→ （互联网）→ →服务器→网关→ 用户终端 工作过程1.智能电表检测用户电 ... ...