沪教版（2019）八年级下册信息技术全册教案（word文档）

这是一份沪教版（2019）八年级下册信息技术全册教案（word文档），共33页。
第一单元 初识人工智能——智能工具与智能机器人一、单元概述在本单元里，学生将在教师的指导下完成“走近人工智能”“与机器人对话”“设计简单机器人”3 个活动。学生将体验用智能工具处理声音、图像等信息的基本过程，了解人工智能的发展和一些常见的人工智能应用实例，了解智能机器人的基本概念和应用领域，了解 常见传感器的基本结构、工作原理和使用方法，并能将其应用到简易系统的制作过程中，了 解机器人的基本结构及运动和控制原理，尝试根据需要设计、搭建简单机器人，并编写简单 程序控制机器人来完成简单任务。二、教学目标知识与技能了解人工智能的发展现状和一些常见的人工智能应用实例。了解智能机器人的基本概念和应用领域。了解常见传感器的基本结构、工作原理和使用方法及其在生活中的常见应用。了解机器人的基本结构及其运动和控制原理。过程与方法通过语音输入法、语音开放平台等工具的使用体验，了解用智能工具处理声音信息的 基本过程。通过人工智能开放平台中人脸识别等工具的使用体验，了解用智能工具处理图像信息 的基本过程。根据需要设计并搭建一款简单机器人，并完成程序的编写和调试。情感、态度和价值观正确认识人工智能技术给社会及生活带来的影响。了解人工智能技术存在的一些问题和安全隐患，在使用过程中注意保护个人隐私等信 息的安全。正确认识人工智能技术所带来的社会道德和伦理的挑战。三、课时建议活动 1 走近人工智能：1 课时。活动 2 与机器人对话：2 课时。活动 3 设计简单机器人：3 课时。四、教材分析分析各活动的关键要素比较表教学重点了解人工智能的基本概念及其发展。活动名称知识技能点活动一 走近人工智能了解生活中的人工智能应用了解人工智能的发展了解人工智能所面临的社会道德或伦理的问题和挑战知道语音识别、语义理解、语音合成的功能和作用知道图像识别的一般过程和作用活动二 与机器人对话知道“机器人”和“智能机器人”的区分了解智能机器人在生活的应用了解智能机器人的基本结构及其运动控制原理了解常见传感器的功能及其在生活中的应用设计、制作一款简单的行进机器人活动三 设计简单机器人设计、制作一款简单的搬运机器人用顺序结构完成机器人沿固定线路行进的程序了解机器人程序中永远循环的特点和作用用循环结构完成单颜色传感器的巡线程序通过体验活动，知道语音识别、语义理解、语音合成技术的功能和作用以及人脸识别 技术的一般过程和应用。了解常见传感器（红外传感器、灰度传感器、光敏传感器、声音传感器、温度传感器） 的工作原理和应用场合。设计与制作行进机器人，并完成程序的编写和调试。 3.教学难点正确认识人工智能技术带来的影响和存在的隐患。区分机器人与智能机器人。了解常见传感器的工作原理。完成控制机器人程序的编写和调试。五、德育渗透通过本单元的学习，学生将感受人工智能的魅力及其对人类生活的影响。教师可通过列举一些人工智能应用案例，引导学生辩证地看待人工智能技术，产生如下感受：虽然人工智能技术方便了人类的生活，但不可否认的是，目前的人工智能技术还存在着一定的技术漏洞和安全隐患，例如个人隐私、技术安全等。教师还应通过实例引导学生讨论，帮助其认识： 人工智能技术的发展给社会伦理道德和法律法规带来了一定的挑战。智能机器人是人工智能技术的重要领域之一。教师可介绍机器人三大定律，让学生明白 人工智能技术应是一种服务于人类的技术，不能应用于伤害人类的行动中。在本单元的学习中，教师可积极引导学生发现生活中的一些实际问题，并尝试通过设计 机器人去解决这些真实问题，让学生在解决问题的过程中激发创新意识，提升创新能力。活动一 走近人工智能一、活动概述本活动中，学生将体验智能工具处理声音和图像的过程，了解工具背后涉及的人工智能 技术：语音识别、语义理解、语音合成以及图像识别技术。此外，学生将通过了解生活中的 各种人工智能应用或场景，了解人工智能技术的发展现状及应用，感受人工智能带来的问题 和挑战。二、教学目标知识与技能了解生活中常见的人工智能应用实例。了解人工智能技术的概念及其发展现状。知道语音识别、语义理解、语音合成技术的功能和作用。知道人脸识别技术的一般过程及应用。过程与方法通过语音输入法、语音开放平台等体验，了解用智能工具处理声音信息的基本过程。通过人工智能开放平台中人脸识别等体验，了解用智能工具处理图像信息的基本过 程。情感、态度和价值观正确认识人工智能技术人类社会及生活带来的影响。了解人工智能技术存在的一些技术或安全隐患，在使用过程中注意保护个人隐私 等信息的安全。正确认识人工智能技术所带来的社会道德和伦理的挑战。三、课时建议课时。四、教材分析现今，人工智能已成为新一轮科技革命和产业革命的核心驱动力，催生了大量新的技术、产品、产业。在语音识别、机器视觉等多个领域，人工智能已走进了实际应用场合。教材依次通过智能工具处理声音和图像的体验活动、生活中其他智能应用实例的交流活动、人工智能未来的畅想活动等，引导学生了解人工智能。与此同时，教材通过正文、“说说做做” 和“知识链接”栏目等，多次强调了人工智能带来的挑战，引导学生正确认识人工智能及其所产生的影响。教学重点了解人工智能的概念及其发展现状。体验用智能工具处理声音、图像等信息的基本过程。教学难点正确认识人工智能技术带来的影响和存在的隐患。五、教法建议教师可以首先列举生活中的一些智能应用场景和实例，例如与手机智能助手对话，让其 推荐湖南的著名景点或名菜，引出人工智能的概念。然后，让学生以小组为单位体验一些人 工智能工具或应用，并引导学生总结用智能工具处理信息的一般过程，加深学生对人工智能 的认识。最后，组织学生畅想人工智能的未来，并积极引导学生讨论人工智能给未来生活可 能带来的挑战。六、活动解析第 3 页的“说说做做”比较拼音输入法与语音输入法的优缺点，建议从输入法的准确率、输入速度、输入场合 等进行分析。第 4 页的“说说做做”教师可推荐一些翻译软件，让学生试用后，总结这些软件可实现的功能以及适用的一些 场合。第 6 页的“说说做做”学生在交流可以与人进行对话的设备或软件的功能和使用方法时，教师可引导学生思 考交流这些设备或应用软件在使用过程中是否有通用性。第 8 页的“说说做做”教师可让学生参考教材第 9 页的内容，体验并交流用各种智能工具处理图像的过程。第 10 页的“说说做做”教师可让学生参考“知识链接”中“人工智能时代的身份验证——生物识别技术”，交流人脸识别验证方式是否安全。第 16 页的“数字化学习”教师可以在课前或课后让学生上网了解一些人工智能应用实例，并制作演示文稿来展示 交流研究成果。第 16 页的“说说做做”教师可提供一些人工智能应用案例，或让学生分组，上网搜索案例并进行分析，完成研 究报告后，开展小组交流与评价。第 19 页的“说说做做”教师可请学生参考“知识链接”中的“人工智能带来的新挑战”，完成小组交流。活动二 与机器人对话一、活动概述在本活动中，学生将通过阅读、观看视频等，了解智能机器人的概念和应用领域；通过小组交流、上网查询资料等，列举生活中的各种传感器应用，了解常见传感器的工作原理和功能；通过将机器人与人的身体结构进行类比，了解机器人的基本结构及运动和控制原理； 学生还将利用教育机器人器材，设计、制作一款简单的行进机器人，并编写程序使机器人实现预期的动作。二、教学目标知识与技能了解智能机器人的基本概念，区分机器人和智能机器人。了解智能机器人的基本结构和功能。了解常见传感器（红外传感器、灰度传感器、光敏传感器、声音传感器、温度传感 器）的工作原理和应用场合。了解机器人的运动和控制原理。过程与方法通过设计、制作一款简单的行进机器人并完成程序的编写与调试，加深对机器人的认识。情感、态度和价值观正确认识机器人与人、社会之间的关系。认同“机器人三大定律”中机器人应服务于人类，不能伤害人类的思想。三、课时建议课时。四、教材分析机器人虽然是人工智能的重要研究领域之一，但不是所有的机器人都具有“智能”，智 能机器人拥有一定的“思考”“决策”等能力。目前，机器人技术已应用于各行各业，这些机器人通常都由控制系统、传感系统、驱动系统、机械系统组成, 在传感系统中，大量传感设备为机器人实现人机交互或机器与环境的交互提供了有力的支撑。教材首先介绍了机器人、 智能机器人及其广泛应用，并说明了机器人的基本结构；然后，通过对传感器的介绍与生活实际应用案例的分析，帮助学生了解常见传感器（红外传感器、灰度传感器、光敏传感器、声音传感器、温度传感器）的工作原理和功能；最后，教材通过一个设计制作活动——一款简单的行进机器人，引导学生理解机器人的运动和控制原理，体验机器人的神奇魅力。教学重点区分机器人与智能机器人。了解常见传感器的工作原理和应用。设计、制作行进机器人，完成程序的编写与调试。教学难点了解常见传感器的工作原理和应用。搭建行进机器人。五、教法建议教师可以通过列举一些流水线上工作的工业机器人与影视作品中的机器人，帮助学生 区分机器人与智能机器人；通过列举生活中常见的传感器应用案例以及引导学生以小组为单 位开展数字化学习，让学生了解一些传感器的功能、应用和基本原理，同时，教师应积极引 导学生结合生活实际问题，让学生尝试应用各类传感器去解决问题，改善人们的生活，以激 发学生的创新意识，培养学生的创新能力。此外，在搭建机器人的活动中，考虑到学生可能 会缺乏一定的搭建经验，教师可以为学生提供帮助文档或帮助视频。六、活动解析第 23 页的“说说做做”教师可建议学生结合教材第 22—23 页中对机器人的分析，阐述自己对机器人的认识。电视等传统电器属于家用电器，尚不属于机器人，它们不具备感知能力和识别能力，无法控 制自身行为。第 24 页的“数字化学习”可以组织学生结合教材中的案例开展数字化学习，引导学生列举其他领域的人工智能应 用（例如机器人客服、语音助手等）及其应用场合，或者列举不具备智能的机器人及其应用 场合。第 24 页的“说说做做”教师可提供一些影视作品中的图像或视频，组织学生开展辩论活动，或提交报告进行交流。第 25 页的“说说做做”组织学生分组，各自选择教材中的某种智能机器人开展研究，查询该机器人的特点和功 能及其应用领域，制作演示文稿后在班级中开展交流。第 28 页的“说说做做”教师可以提供一些不同结构的机器人图像或视频，让学生上网查询资料，了解各机器人 的独特结构，并尝试分析该结构的设计意图，最后完成调查表。第 31 页的“说说做做”建议学生阅读“知识链接”，或通过上网查询，列举生活中各种传感器的应用案例，完成 表 1-2-2。第 35 页的“说说做做”结合教材中的表 1-2-4 电机的参数设置，引导学生思考回答。*活动三 设计简单机器人一、活动概述随着网上购物的兴起，我国的快递业务呈爆发式增长，只靠人力的分拣和搬运已远远不 能满足行业的需求。在本活动中，学生将设计一款模拟仓储机器人实现指定地点间的快件搬 运工作，以便减轻快递员的劳动强度，提升其工作效率。学生将利用教育机器人器材，模拟 制作一款仓储机器人，并编写程序，让机器人按要求行进。二、教学目标知识与技能设计一款简单的仓储机器人。了解颜色传感器的几种模式，并初步了解单颜色传感器的巡线原理。了解机器人程序中永远循环的特点和作用。过程与方法通过小组合作完成机器人的改装，让机器人拥有装载货物的能力。通过小组探究活动，用顺序结构实现固定线路行进的程序的编制与调试。（5）尝试用循环结构完成单颜色传感器的巡线程序的制作。情感、态度和价值观积极运用所学技术解决生活中的实际问题，并增强科技创新的意识。三、课时建议课时四、教材分析本活动以设计、制作仓储机器人为主线，分别从按预定线路行进和沿引导线行进两种 思路来编写程序，控制机器人的行进。教学重点设计与改装仓储机器人，编写与调试控制机器人行进的程序。认识颜色传感器的功能和应用。初步了解单颜色传感器的巡线原理。教学难点编写与调试控制机器人行进的程序。初步了解单颜色传感器的巡线原理。五、教法建议教师可以让学生先观看一段仓储机器人的工作视频，了解仓储机器人的功能和作用； 也可以播放一段巡线机器人的视频，帮助学生了解机器人巡线。在设计按预设线路行进的仓储机器人环节，组织学生以小组为单位，在活动二制作的 行进机器人的基础上，提出设计创意并对其进行适当的改装，使机器人具备一定的货物运载 能力。完成改造后，还可以开展小组交流展示活动。在程序编写环节，引导学生根据设计算法，完成流程图，并据此编写程序。在程序调 试阶段，鼓励学生积极开展尝试。六、活动解析第 46 页的“说说做做”组织学生开展小组讨论，引导学生用“速度×时间=距离”来控制机器人的直行距离。 虽然有些教育机器人软件可直接实现转向角度的设置，但教师还可以让学生了解：通过控制 左右轮电机的速度和运行时间来控制转向，但这种转向控制方式易出现误差，与机器人实际 运行的状态有关。第 47 页的“说说做做”组织学生交流在程序调试过程中遇到的问题和解决方式，总结经验。第 50 页的“说说做做”可结合教材的内容，引导学生设计流程图并设置电机参数。注意引导学生回顾顺序结构、 分支结构、循环结构的特点，思考什么结构可以让光电传感器反复测量光电值。单元评价通过本单元的学习，学生应了解人工智能的发展现状和一些常见的人工智能应用实例， 体验用智能工具处理声音、图像等信息的基本过程；了解智能机器人的基本概念和应用领域， 了解常见传感器的基本结构、工作原理和使用方法，并能将其运用到简易系统的制作过程中， 了解机器人基本的结构及运动和控制原理；能够根据需要设计、搭建简单机器人，编写简单程序控制机器人完成简单任务。评价表评价内容是否达成了解人工智能的发展现状和一些常见的人工智能应用实例正确认识人工智能技术所带来的社会道德和伦理的挑战通过具体的体验，了解用智能工具处理声音、图像信息的基本过程了解智能机器人的基本概念和应用领域了解常见传感器的基本结构、工作原理和使用方法及其在生活中的常见应用了解机器人基本的结构及其运动和控制原理*能够根据需要设计并搭建一款简单机器人，并完成程序的编写和调试第二单元 探秘物物相连的新世界——物联网技术及应用一、单元概述在本单元里，学生将在教师的指导下完成“感受物联网的魅力”“设计智能家居”两个活动。学生将了解物联网的基本概念及发展状况，从生活中发现物联网技术的应用，体验物联网技术的应用及其带来的变化，了解标识物体信息的技术，如卫星定位系统、图形码技术、 电子标签技术等；通过观察家居生活，设计智能家居解决方案，并利用实验器材设计并制作简易的物联网系统，提升解决问题的能力。二、教学目标知识与技能了解物联网的基本概念及发展状况。了解生活中主要的物联网应用。了解标识物体信息的技术(如卫星定位系统、图形码技术、电子标签技术等)。过程与方法从日常生活中发现可以借助物联网技术解决的简单问题，分析任务需求，设计简 单的智能家居解决方案。利用实验器材完成简易物联网系统的设计与制作，经历“需求分析—设计作品— 制作实现”的完整过程。情感、态度和价值观在探究活动中发现物联网对人们生活的积极影响和潜在的隐患。积极运用所学技术解决生活实际问题，并通过不断改进设计方案逐步形成自我反 思的科学探究习惯。三、课时建议活动 1 感受物联网的魅力：1 课时活动 2 设计智能家居：3 课时四、教材分析分析各活动的关键要素比较表活动名称知识技能点活动一感受物联了解物联网的基本概念及发展状况教学重点分析典型的物联网应用，了解物联网对人们生活的积极影响和潜在隐患。 从日常生活中发现可以借助物联网技术解决的简单问题，分析任务需求，设计简单的解 决方案。利用实验器材设计并制作简易的物联网系统。教学难点 从日常生活中发现可以借助物联网技术解决的简单问题，分析任务需求，设计简单的解 决方案。利用实验器材设计并制作简易的物联网系统。五、德育渗透通过本单元的学习，学生可以感受到物联网的魅力以及物联网应用对人们实际生活的影 响。教师可以通过物联网应用实例分析，引导学生积极思考生活中的各种便民方式与物联网 之间的关联，感受科技让生活更美好的特性。教师还可以通过介绍我国自主研发的北斗导航 系统，激发学生的爱国热情。在设计智能家居环节中，教师还可以引导学生从生活实际需要 出发，根据产品设计人性化、灵活性、移动性、自动化等方面的需要，设计并改进方案，进 而加深对“以人为本”理念的理解。网的魅力了解自动识别、自动收费、实时跟踪定位等典型的物联网应用知道物联网应用涉及的领域了解物联网对人们生活的积极影响和潜在的隐患 了解条形码技术、电子标签技术、NFC 近场通讯技术、卫星定位系统等活动二设计智能家居知道光照传感器、人体感应传感器的工作原理和应用了解智能家居作品的功能设计了解测试光照传感器、确定合理阈值的实验过程了解用导线连接功能模块形成电路的过程了解利用手机 App 添加传感器的过程了解利用手机 App 针对传感器进行图形化编程的过程了解在手机 App 中调试、运行程序的过程知道智能家居的发展和应用情况活动一 感受物联网的魅力一、活动概述在本活动中，学生将从生活中一些没有生命的物体却有着“自主的”行为这一现象展开 思考，了解物联网的概念及其发展，并通过探究一些典型的物联网应用实例，了解物联网的 作用，感受其魅力。学生还将通过探究条形码技术、电子标签、全球卫星定位系统等标识物 体信息的技术，加深对物联网的理解。二、教学目标知识与技能了解物联网的基本概念及发展状况。了解生活中主要的物联网应用。了解标识物体信息的技术(如卫星定位系统、条形码技术、电子标签技术等)。过程与方法探究生活中各种物联网应用和技术，体验物联网技术应用和带来的变化。情感、态度和价值观在探究活动中发现物联网对人们生活的积极影响和潜在隐患。在了解我国自主研发的北斗导航系统中，提升国家认同感。三、课时建议1 课时。四、教材分析要借助物联网技术解决问题，首先要认识物联网，因此，本活动是本单元后续学习的基础和前提。教材通过一个个典型的物联网应用实例分析，帮助学生认识常用的短距离无线通讯技术、标识物体信息的技术等。教材所列举的这些物联网应用案例都是学生生活中常见的， 一方面便于学生充分感受物联网对人们生活的实际影响，了解物联网及其功能；另一方面也是为了引导学生从生活中发现各种新技术的应用，增强学生对新技术的兴趣和敏感度。教学重点能从生活中发现物联网技术的应用。体验物联网技术应用和带来的变化。教学难点分析典型的物联网应用。了解物联网对人们生活产生的积极影响和潜在隐患。五、教法建议在本活动的教学中，教师首先可以结合数字化学习资源，如微视频、数字化案例、图片等，生动直观地呈现物联网在生活中的实际应用，引发学生思考其背后的技术。然后，教师 可以引导学生以小组为单位，自主开展对具体物联网应用案例的分析，交流物联网对人们生 活的正面和负面的影响。六、活动解析第 58 页的“说说做做”教师可以建议学生直接选取教材里的物联网应用实例开展研究，也可以组织学生在课前 收集、研究一些物联网应用案例，并制作演示文稿展示研究结果。第 59 页的“说说做做”教师可提供一些物联网应用带来潜在隐患的案例，引导学生从正反两方面来思考。第 60 页的“说说做做”教师可以对比“一维条形码”和“二维条形码”，引导学生分析问题。第 63 页的“说说做做”教师可以建议学生开展数字化学习，了解更多电子标签的应用实例，如结合 NFC 实现的案例，体会其优势和不足，第 64 页的“说说做做”教师可以建议学生阅读“知识链接”，并对比 GPS 和北斗系统的应用情况，思考我国自主研发北斗系统的意义。活动二 设计智能家居一、 活动概述在本活动中，学生将通过观察家居生活现状，设计智能家居解决方案，并利用实验器材 设计、制作简易的物联网系统，体验智能家居用品设计开发的过程和方法。二、 教学目标知识与技能了解各种传感器的功能和特点。了解通过实验器材制作简易物联网系统的方法。过程与方法从日常生活中发现可以借助物联网技术解决的简单问题，分析任务需求，设计简 单的智能家居解决方案。设计并完成实验，测试不同光照强度下光照传感器采集到的值，并设置合理的阈值。利用实验器材完成简易物联网系统的设计与制作，经历“需求分析—设计作品—制作实现”的完整过程。3.情感、态度和价值观在设计智能家居作品的过程中逐渐形成反思改进的习惯，提升解决生活实际问题 的能力。在设计智能家居时从生活实际需要出发，感受以人为本的理念。三、 课时建议3 课时。四、 教材分析教材从家居生活中人们经常遇到的实际问题入手，引导学生思考如何设计智能家居来解 决问题。智能家居的设计方案很多，教材以一个由儿童房台灯和卫生间小夜灯等组成的家居 照明系统的设计实现为例，具体说明了利用实验器材设计并制作简易的物联网系统的方法和 步骤。教学重点能从日常生活中发现可以借助物联网技术解决的简单问题，分析任务需求，设计简 单的解决方案。能利用实验器材设计并制作简易的物联网系统。思考并优化智能家居作品的方案。教学难点能从日常生活中发现可以借助物联网技术解决的简单问题，分析任务需求，设计简 单的解决方案。能利用实验器材设计并制作简易的物联网系统。五、 教法建议在本活动的教学中，教师可组织学生以小组为单位，参考教材中提供的智能家居设计、 制作范例，联系自己的家居生活实际，设计并制作自己的智能家居作品。在布置活动任务并作一些适当指导后，教师应尽可能地把课堂时间留给学生，让其有充分的时间去探索、实践。 在智能家居的设计中，若需要有其他相关学科的知识支撑，教师需要了解学生在该学科的知识储备情况，或得到相关学科教师的协助。在学生设计制作前，教师可进行以下指导：联系家居生活的实际问题思考为了更好地启发学生思考，教师可以引导学生发现并交流现有家居生活在舒适、环保、 安全、节能、人性化等方面的不足和问题，让学生思考如何基于这些问题改进现有的家居产品。教师还可以建议学生了解人体感应传感器、光照传感器、声音传感器、液体传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、摄像头、指纹传感器等的主要功能和用途， 以便选用合适的器件来改造家居产品。观看微视频，了解利用实验器材制作智能家居产品的一般流程教师可组织学生观看教材范例作品的制作微视频，帮助学生了解作品制作的主要步骤如下：初步搭建外观；选择功能模块；连线主控模块，电路通电；手机 App 连接主控模块， 新建项目，逐一添加传感器模块，设置连接的端口号，测试各功能模块性能是否正常；将功能模块和主控模块根据需要放置在合适位置，连接固定，需要的话，可以适当调整外观结构； 手机 App 编程实现相应功能；运行调试程序，优化作品。完成设计方案教师可指导学生分组完成自己的设计方案。智能家居产品设计方案智能家居产品名称：步骤实施说明选用的功能模块外观设计草图（各区域说明）六、 活动解析第 66 页的“说说做做”教师可先组织学生交流自己家居生活中遇到的各种问题，再针对这些问题思考和交流应 该如何改进。教师还可以引导学生查找资料，了解市面上是否已有一些物联网智能家居产品 可以帮助解决这些问题或类似问题。第 67 页的“说说做做”教师可以引导学生参考教材中家庭照明的问题与解决方案，启发他们发现家居生活中的 问题，并思考、交流自己的解决思路。第 70 页的“说说做做”教师可建议学生将实验固定于一个地点，在一天的早、中、晚不同时段观察并记录测得的光照值；还可以建议学生选择一天中光照变化明显的几个地点来进行实验。提醒学生注意： 在测光照值时，要等数据稳定后再记录。第 72 页的“说说做做”教师可引导学生利用身边实际可以获取的实验器材设计活动。有条件完成外观搭建的， 可以尝试进行外观搭建；如无太多条件，可以仅完成电路的搭建。第 74 页的“说说做做”有条件的地方可以开展实际的编程活动；如果没有条件，也可以仅要求学生设计与交流 算法。第 75 页的“说说做做”第一个活动与第 74 页的“说说做做”配合完成，实际开展编程的，交流编程中的体验。学生完成第二个活动时，教师可以组织学生从舒适、环保、安全、节能、人性化等方面反思作品存在的不足，并尝试改进。功能模块连接说明（画图）（注意固定端口和可选用端口的设置）测试参数说明单元评价通过本单元的学习，学生应了解物联网的基本概念及发展状况，能从生活中发现物联网技术的应用，体验物联网技术应用和带来的变化；了解标识物体信息的技术(如卫星定位系 统、条形码技术、电子标签技术等)。此外，通过对选学内容的学习，学生还能利用实验器 材设计并制作简易的物联网系统；能从日常生活中发现可以借助物联网技术解决的简单问题， 分析任务需求，设计简单的解决方案。评价表评价内容是否达成了解物联网的发展、组成和特点了解主要标识物体信息的技术及其特点能够分析典型的物联网应用实例能够辩证分析物联网技术应用带来的积极影响和潜在隐患*能够借助物联网技术优势，针对现有家居生活中存在的问题制定改进方案*能根据改进方案，利用实验器材设计并制作简易的物联网系统第三单元 畅想未来世界一、 单元概述——新技术与创意设计在本单元里，学生将在教师的指导下完成“了解虚拟现实与增强现实技术”“体验三维设计”“设计未来教室”3 个活动。学生将了解虚拟现实技术和增强现实技术的特点，体验虚拟现实技术和增强现实技术的基本应用；在经历“绘制草图—特征分析—建立模型—完善 模型” 的完整过程中，初步掌握三维建模的方法，逐步建立工程思维，将创意通过设计、建模和 3D 打印实现物化，从而创作简单的作品；在“设计未来教室”的活动中，学生将综合运用信息技术的知识与技能，结合自己对各种新技术及其未来发展方向的认识，开展项目 学习；最后，利用学习到的这些新技术，设计一个未来教室的建设方案。二、 教学目标知识与技能了解虚拟现实技术和增强现实技术的含义和特征。区分虚拟现实技术和增强现实技术。知道虚拟现实技术和增强现实技术在现实生活中的应用场景及发展趋势。了解三维设计给人们生活、工作、学习带来的影响。过程与方法通过设计与创作简单的三维作品，初步掌握三维设计的基本方法。能根据作品的需求，选择适当的形式发布三维作品，实现表达意图。通过实地考察、专家访谈、问卷调查、资料查阅等方式，收集、记录和整理资料， 设计未来教室的模型，并选择合适的工具进行交流、展示。情感、态度与价值观能感受虚拟现实技术的魅力，激发学习兴趣，引发对新技术的求知欲。在制作和发布三维作品的过程中，提高动手能力，体验创作过程中的艰辛和乐趣，在思考中创新与成长。在小组合作学习的过程中，提高合作交流的能力，并能针对某些未来的校园生活 场景提出合理、创新的设想。三、 课时建议活动一 了解虚拟现实与增强现实技术：1 课时活动二 体验三维设计：2 课时活动三 设计未来教室：3 课时（课内）、5 课时（课外）四、 教材分析分析各活动的关键要素比较表教学重点了解虚拟现实技术和增强现实技术的含义和特征。知道虚拟现实技术和增强现实技术的应用场景。结合虚拟现实、增强现实和 3D 打印等技术，设计未来教室的模型。教学难点区分虚拟现实技术和增强现实技术。知道虚拟现实技术和增强现实技术的发展趋势。 在设计未来教室的过程中，对新技术的合理应用提出设想，并选择合适的工具展示未来 教室的设计模型。五、 德育渗透通过本单元的学习，学生可以感受到虚拟现实与增强现实技术的魅力及其在生活中的应用价值，探索未来某一校园生活场景中可能出现的新技术应用。在体验“虚拟博物馆”时，活动名称知识技能点活动一了解虚拟现实与增强现实技术了解虚拟现实技术和增强现实技术的含义和特征区分虚拟现实技术和增强现实技术知道虚拟现实技术和增强现实技术在现实生活中的应用场景和 发展趋势活动二体验三维设计认识三维设计给人们生活、工作、学习带来的影响初步掌握三维设计的基本方法能选择适当的形式发布三维作品活动三设计未来教室探索未来教室可能的模型选择合适的工具展示自己设计的模型教师可适当引导，在让学生了解虚拟现实概念的同时，激发学生对祖国和家乡的热爱之情。 在学生进行 3D 建模，设计并制作火箭时，教师可引导学生关注我国的航天成就，让学生在学习三维建模技术的同时，增强民族自豪感。在学生自主创作活动的过程中，教师还可以结合湖南各个地区的经济、文化、教育等实际情况，选择合适的案例，营造数字化学习环境， 激发学生的学习兴趣，使其逐步形成与信息社会相适应的价值观和责任感。活动一 了解虚拟现实与增强现实技术一、活动概述在本活动中，学生将通过上网浏览虚拟博物馆、体验增强现实技术应用等，了解虚拟现 实技术和增强现实技术，学会用不同模式观察博物馆展品，并能对比虚拟博物馆和实地的博 物馆，比较虚拟现实技术和增强现实技术的异同点，感受虚拟现实和增强现实的特征。二、教学目标知识与技能了解虚拟现实技术和增强现实技术的含义和特征。区分虚拟现实技术和增强现实技术。知道虚拟现实技术和增强现实技术在现实生活中的应用场景和发展趋势。过程与方法在体验虚拟博物馆和增强现实技术应用的过程中，能通过对比发现新技术在现实生活中 的特征、应用场景和发展趋势。情感、态度和价值观感受技术的魅力，激发学习兴趣，引发对新技术的求知欲。三、课时建议课时。四、教材分析技术发展日新月异，虚拟现实技术和增强现实技术在生活中的应用已越来越多。教材设 计了多个体验活动，让学生能对虚拟现实技术和增强现实技术产生深刻的印象。例如，在学 习虚拟现实技术时，让学生先开展游览虚拟博物馆活动，对比利用虚拟现实技术参观和实地 参观博物馆的异同点，对比裸眼场景和 VR 场景等。待学生有了直观的体验之后，再让学生了解虚拟现实的含义和所需的硬件条件。教学重点了解虚拟现实技术的含义和特征。知道虚拟现实技术和增强现实技术的应用场景。教学难点区分虚拟现实技术和增强现实技术。知道虚拟现实技术和增强现实技术的发展趋势。五、教法建议本节以学生体验活动为主，教师适当进行引导即可。本节可以分为两部分，一是体验虚 拟现实技术，二是体验增强现实技术。在上课初始，教师可以介绍一些利用虚拟现实技术制作的电影和游戏，激发学生对虚拟 现实的兴趣；然后，让学生自行上网浏览虚拟博物馆，体验网上博物馆项目，对比利用虚拟 现实技术参观和实地参观博物馆的异同点，有条件的地方，可以对比裸眼场景和 VR 眼镜， 理解虚拟现实的特点；之后，再引导学生理解什么是虚拟现实技术，认识虚拟现实的应用场 景。这样，通过体验活动，让学生认识虚拟现实所需的硬件和特点，并使其对虚拟现实未来 的发展趋势有一定的思考。增强现实技术在生活中的应用场景比较多，教材并未限定具体软件，教师可以选择一款体验感比较强的软件，如垃圾分类软件，组织学生自行开展体验活动。活动前布置好任务， 引导学生将增强现实技术和虚拟现实进行对比，比较两者的异同。通过一系列的体验活动， 引导学生对两种技术进行深层思考，设想未来虚拟现实技术和增强现实技术的发展与应用。六、活动解析第 82 页的“说说做做”在对比实地参观博物馆和网上浏览博物馆的感受时，可以从虚拟现实技术的特点出发进 行比较。教师还可对沉浸感和交互性这两个概念进行说明，并鼓励学生提出更多的看法。对比裸眼场景和 VR 场景时，教师应帮助学生理解 VR 眼镜的作用，有条件的学校可以提供更专业的 VR 眼镜让学生进行体验和对比。第 87 页的“说说做做”组织学生以小组为单位，针对一个具体应用场景（如医疗）等，开展调查。第 90 页的“说说做做”本活动不限定软件，教师可以鼓励学生自行选择教育类、艺术类、益智游戏类的 AR 应用 App 进行安装并体验。第 92 页的“说说做做”在比较虚拟现实技术和增强现实技术的异同点时，建议从所需设备、用户体验、呈现方 式等多种角度进行比较。*活动二 体验三维设计一、活动概述在本活动中，学生将从认识生活中的三维作品开始，进而了解各个领域三维设计的应用， 知道 3D 打印的应用场景；然后，尝试设计与制作一个火箭的三维模型，并用 3D 打印机打印出来，经历从设计、制作到打印的全过程。二、教学目标知识与技能了解三维设计给人们生活、工作、学习带来的影响。初步掌握三维设计的基本方法。能选择适当的形式发布三维作品。过程与方法经历设计、制作三维作品的过程，初步建立工程思维。情感、态度和价值观体验创作过程中的艰辛和乐趣，在思考中创新与成长。三、课时建议课时。四、教材分析三维设计作为一种立体化、形象化的新兴设计方法，已经成为新一代数字化、虚拟化、 智能化设计平台的重要基础。通过本活动的学习，学生将能够初步体验三维设计的基本思想与方法，结合学习与生活实例设计并制作三维作品，并通过 3D 打印技术实现物化，在创作中发展创新思维。教学重点了解三维设计给人们生活、工作、学习带来的影响。初步掌握三维设计的基本方法。教学难点初步掌握三维设计的基本方法。了解三维设计的发布方式。五、教法建议本活动建议用 2 课时完成。前半个课时，教师可以从生活实际的角度，举例说明三维设计的应用领域，帮助学生区分二维空间和三维空间。之后，组织学生开展“设计制作火箭模型”的项目活动，让学生通过创意设计、利用三维设计软件建立模型和 3D 打印实现等过程， 创作简单的作品，初步掌握三维设计的基本方法。开展项目活动时，在以下环节中，教师可以进行适当指导。三维模型的制作分析特征，规划设计。进行三维设计前首先要绘制草图，将一个复杂的三维模型拆分为几个基本模型，思考 制作的顺序和步骤。教师可多列举一些例子，让学生分析其特征，思考其建模方法。利用三维软件建模，初步掌握三维建模方法。三维建模的常用方法有利用二维平面图形创建三维模型和利用基本实体创建模型。在利 用二维平面图形创建三维模型的过程中，拉伸工具和阵列工具的使用很关键，其难点在于按 照尺寸建模。万事开头难，教师应及时提醒学生按照尺寸精准建模，以帮助学生建立空间思 维，促进其熟练使用工具。3D 模型的切片本环节可以根据各个学校所使用的 3D 打印机设备进行调整。教材选用的是比较通用的切片软件。有些作品在打印时，在层高、壁厚上还需要作调整，或根据模型的特点增加支架 等。六、活动解析第 93 页的“说说做做”教师可以让学生分组比较二维动画电影和三维动画电影，也可以针对同类题材的电影进 行比较，感受二维动画和三维动画的差异。第 94 页的“数字化学习”建筑漫游一般用于展示大型建筑，从观众的角度近距离观测建筑细节，有身临其境的感受。第 95 页的“数字化学习”和“说说做做”如今，3D 打印技术的发展很快，其应用也越来越广泛，如 3D 打印建筑、3D 打印服装、3D 打印器官等。教师可以让学生分小组展示其调查结果，思考 3D 打印可以在哪些方面改善人们的生活。第 96 页的“数字化学习”在学生收集了各种火箭图片后，教师应引导学生仔细观察火箭的造型，为火箭建模奠定 基础。第 98 页的“说说做做”教师应引导学生根据火箭图片，分析其特征，设计模型，思考模型制作顺序，标注尺寸。 学生可以参考教材正文中的范例，并添加自己的创新设计。第 100 页的“说说做做”教师可以建议学生参考教材中的图片制作助推器，并注意柱体之间的穿插关系。第 101 页的“说说做做”教师可组织各个小组制作不同的火箭，并交流各自的三维建模方式、建模时的得失。第 102 页的“数字化学习”除了“拉伸”以外，还可以尝试“旋转”“扫掠”等工具。第 105 页的“数字化学习”不同打印机的切片软件略有差异，参数设置也不一样，教师应指导学生上网查看打印机 的说明和用户的使用分享。活动三 设计未来教室一、活动概述本活动可以看作是本单元甚至是本册的综合活动。教师可以先组织学生了解目前自己所在教室中的一些硬件及其功能，再结合当前一些热门新技术，例如虚拟现实、增强现实和 3D 打印等，研究、探讨这些新技术在未来教室的功能开发和应用上的可行性。在本活动中， 学生需要了解的新技术种类繁多，因此，建议学生以小组为单位，开展项目学习。同时，考虑到课时有限，活动建议以课外开展为主。二、教学目标知识与技能探索未来教室可能的模型。过程与方法结合未来教室设计蓝图中应该体现的特征，通过实地考察、专家咨询、资料查阅等方式， 设计未来教室的模型，选择合适的工具进行交流展示。情感、态度和价值观在小组合作学习的过程中，提高合作交流的能力，并能对某些未来的校园生活场景，提 出合理、创新的设想。三、 课时建议课内 3 课时、课外 5 课时或更多（教师可以安排课外作业，让学生分组制订时间表和分工计划，并安排在 1—2 个月内完成）。四、教材分析在完成了本单元的活动一、活动二的学习之后，学生对一些新技术有了初步的体验和感 受，也初步掌握了三维设计软件的基础使用技能。以此为基础，教材设计了对某一未来校园 场景进行功能设计的活动，让学生能综合运用所学的知识和技能，发展创新思维。学生在开展“设计未来教室”活动时，活动目标并不是去具体实现某些新技术，而是通 过小组的项目学习，了解更多新技术的功能、发展现状和趋势，并判断这些技术是否适合用 于未来教室的设计中。本活动的意义在于让学生通过项目计划的制订、步骤的实施和成果的 展现，积极探究新技术，积极分析其是否适用于设计未来教室，提升对新技术的兴趣，并发 展创新能力。教学重点结合虚拟现实、增强现实和 3D 打印等技术，选择合适的工具，设计未来教室的建设方案并进行交流、展示。教学难点了解更多的新技术，如人工智能、物联网、可穿戴设备、大数据等，对其能否适用于未 来教室的设计作出预判，并在设计方案中体现。五、教法建议活动三“设计未来教室”可以采用课内课外相结合的方式开展。课内：教师首先可组织学生针对“设计未来教室”这个任务，分析未来教室可能具备的 功能，并帮助学生掌握撰写设计方案的方法和步骤；然后，让学生选择某一校园生活场景为 设计对象，并建立小组。课外：学生以小组为单位开展自主学习，以实地参观、专家访谈和资料查阅等多种方式， 了解更多新技术的功能、发展现状和趋势，如人工智能、物联网、可穿戴设备、大数据等技术，并对这些技术是否适用于未来某些校园场景的设计作出预判。在此过程中，教师应及时了解各组的活动进展，并在学生遭遇困难时给予必要的指导。课内：教师组织各组在课堂内进行交流、展示，并采取多种形式的评价。评价的内容可 以是学生学习活动中的表现，学习资料的记录、分类整理和二次加工，项目设计方案的科学 性、前瞻性以及展示效果等各个方面。也可以设置自评、生评和师评等不同的评价主体。六、活动解析第 110 页的“数字化学习”和“说说做做”学生通过数字化学习，查找、阅读世界上第一所“未来学校”的资料，了解其发展现状， 再通过收集世界各国对“未来学校”的规划和设想等方面的材料，结合自己的设想，提出现有的教室功能在哪些方面可以进行改进和提升，或者可以新增哪些功能，可能需要哪些新技术。在此过程中，教师应鼓励学生提出自己科学的、合理的创新设想。第 117 页的“说说做做”学生以小组为单位，通过实地考察、专家访谈、问卷调查、资料查阅等方法，收集、记 录和整理所需的各种资料。然后，选用合适的工具，完成未来教室的设计方案。单元评价通过本单元的学习，学生应了解虚拟现实技术和增强现实技术等基本概念，并体验其基本应用。此外，通过对选学内容的学习，学生还能初步建立工程思维，能将创意通过设计、 建模和 3D 打印实现物化，创作简单的作品。评价表评价内容是否达成了解虚拟现实技术和增强现实技术的含义、特征能列举虚拟现实技术和增强现实技术在现实生活中的应用场景和发展趋势*能设计简单的三维作品，创作简单的作品*初步掌握三维设计的基本方法能感受新技术的魅力，并自觉开展对新技术的探究