信息技术选修2 网络基础4.2 物联网的相关技术教学设计

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物联网相关技术教学设计课程标准和教学目标物联网相关技术教材内容：4.2.1自动识别技术、4.2.2定位技术、4.2.3短距离无线通信技术、4.2.4无线传感器网络技术。适应的课程标准： 2.7掌握物联网的概念及其发展历程，了解与物联网相关的设备及其功能，描述其工作原理。教学目标： ●了解条码识别、射频识别、近场通信等自动识别技术。●了解GPS定位技术、GPS系统的组成部分、北斗卫星导航系统。●了解Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee短距离无线通信技术。●了解无线传感器网络技术。指向的核心素养： ●信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息。●数字化学习与创新：通过评估并选用常见的数字化资源与工具，创造性地解决问题。●信息社会责任：对信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。学习环境：有教学控制软件的多媒体机房。建议课时：2课时 第1课时教学活动设计教学环节教学过程设计意图情境导入（1）教师引导学生针对以下问题进行思考、讨论回答。导入1：在超市购物过程当中，最后结账时只需要对着条形码扫一下就能得出价格，这是什么原理。导入2：展示一个二维码，扫描这个二维码显示的是“自动识别技术”。通过让学生完成一些简单任务，引出条码识别技术，自然进入课堂。知识讲解（1）通过分析上述案例，讲解一维条码和二位条码相关概念，以及为什么扫码的过程就能得到相对应的信息。通过实际的案例，讲解条码识别技术，有利于学生的理解。情景导入（2）平时我们在食堂当中打饭的过程当中，只要当我们把饭卡放到机器上时就会自动显示余额，这是运用了什么技术？运用平时生活中最常见的实例引出射频识别技术，有助于学生更好的理解此技术。 知识讲解（2）通过上述案例讲解射频识别技术（RFID），及其相关的组成部分和工作原理。介绍RFID产品分类。通过介绍相关技术的组成部分和原理，帮助学生进一步了解RFID的相关技术。知识讲解（3）在了解了RFID相关技术之后，对RFID的演进版本NFC技术进行介绍。 建立在RFID相关知识的基础之上，讲解NFC技术有助于学生进一步理解RFID技术，并且有助于学生理解NFC技术。情景导入（3）在上一节课，物联网智能家居当中我们介绍了只要当屋子的主人离开房子一定距离时，家中的监控、报警系统就开始工作了，那么这些设备是根据什么判断是否开始工作的呢？ 回顾之前的上课内容，提问学生，激发学生的好奇心，引出定位系统。知识讲解（4）介绍GPS定位系统相关知识和组成部分，并介绍北斗卫星导航系统主要功能，讲解两者的区别。 了解GPS定位系统的相关概念和组成部分，了解北斗卫星导航系统的主要功能和应用，并明确其存在的意义。课堂小结1.总结条码识别技术、射频识别技术、近场通信技术的工作原理。2.总结GPS定位技术的概念与组成。3.归纳北斗卫星定位系统的主要功能。4.总结识别技术与定位技术对物联网的重要意义。对本节课所学的内容加以简明扼要的概括，便于学生抓住教学内容的重点，将所学的知识系统化，并能在学生头脑中构建出清晰的知识结构。使教材中的知识点内化成学生的知识，并在升华过程中帮助他们真正理解和掌握基础知识。作业布置基础作业（面向所有学生）：1. 完成教材“问题与练习”中什么是自动识别技术？列举说明你所见到的条码识别系统的组成及识别方法。2.课后练习1-4题。提升作业（面向学有余力学生）：完成教材“问题与练习”中利用网络，为校园内的某一内容介绍标签设计二维码。课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。根据学生的基础和能力设置不同难度的作业，以满足不同层次的学生需求。第二课时情景导入（1）现如今我们每个人都有一部手机，没到一处都在寻找Wi-Fi，使自己的手机联网使用，那么Wi-Fi是什么技术呢？和物联网又有啥关系呢？通过一些简单的问题让学生回答，引出短距离无线通信技术，自然进入课堂。知识讲解（1）介绍短距离无线通信技术的相关概念与Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术的相关概念和工作原理。了解Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术的相关知识，完成知识的学习。情境导入（2）通过一段介绍无线传感器网络技术的相关视频，让学生观看视频了解相关技术。通过视频使学生更直观的了解无线传感器技术。自主学习 在视频中已经对无线传感技术有了初步的认识，紧接着让学生自主学习教材中无线传感技术的相关介绍，进一步了解无线传感技术及其特点、无线传感技术相关工作原理。让学生通过自学的形式对知识有初步的认识，在讲解知识的过程当中，有利于学生的理解。 课堂小结1.总结Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术的相关概念及其工作原理。2.总结无线传感技术的特点及其工作原理。对本节课所学的内容加以简明扼要的概括，便于学生抓住教学内容的重点，将所学的知识系统化，并能在学生头脑中构建出清晰的知识结构。使教材中的知识点内化成学生的知识，并在升华过程中帮助他们真正理解和掌握基础知识。作业布置基础作业（面向所有学生）：1. 完成教材“问题与练习”中简述射频识别系统的构成、工作原理及引用领域。2.课后练习5-8题。提升作业（面向学有余力学生）：完成教材“问题与练习”中列举手机上网技术的发展历程。课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。根据学生的基础和能力设置不同难度的作业，以满足不同层次的学生需求。 教学设计思路本章节原则上需要4课时，但是如果没有相应的实验室，就是纯理论知识的讲授，可以用2个课时完成。物联网的相关技术涉及的技术较多，其中有一些是生活中经常见到，并且经常使用的。对于这些经常使用的，可以借助生活中的案例，以案例展开分析。因此，自动识别技术、射频识别技术、定位技术、短距离无线通信设备中的Wi-Fi技术和蓝牙技术，都可以借助具体的案例来讲解其中的工作原理。这样子讲解起来相对较简单，学生也能够理解。对于平时并未接触过的一些技术，我们可以借助专业的视频进行讲解，或者条件允许的话可以进行具体的实践。在有了初步认识之后，在进行具体内容的讲授，学生理解起来也就没那么难了。本节课内容相对偏理论，因此在上课的过程当中需要找到具体的案例，对技术进行剖析，这样子学生在学习的过程当中不会觉得无趣。针对核心素养培养的设计考虑核心素养的培养不可能泛泛而谈，而应落实在每一次引导、每一个活动之中。本条例各个核心素养的具体落点分析如下：信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息。本节课所涉及到的物联网相关技术中有些技术是我们平时生活中常见得并且经常使用的，通过对这些常见的案例进行分析，提出问题。学生能够根据平时的生活体验自觉、主动的获取与处理信息。数字化实践与创新：落点在“通过评估并选用常见的数字化资源与工具，创造性地解决问题”。本课所涉及到的一些物联网相关技术，如果条件允许，可以给学生一个实践体验的过程。在实践的过程当中，学生能够选择数字化资源与工具，创造性的解决问题。信息社会责任：落点在“对信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度，理性判断和负责行动的能力。”本课所涉及到的物联网相关技术，有一些是平时生活中并未接触，有一些是有接触但并不了解的。对于这些新事物、新技术，学生需要以积极的态度去面对，并能理性判断新技术所带来的便利和新问题。