1、信息技术-网络基础教案课 题第4章联网与创新网络服务4.1物联网简介课 型班课课 时1授课班级高一1班学习目标理解物联网的基本概念：认识物联网的定义与目的，即通过信息传感设备实时采集物体信息，实现物与物、物与人之间的互动连接。理解物联网的三个主要构成要素：终端设备、网关和服务器，以及它们在物联网系统中的作用。掌握物联网的工作逻辑：区分物联网的应用层、网络层和感知层，并理解各层的功能。了解物联网的发展历程：从1995年的未来之路到1999年物联网概念的形成，再到21世纪受到全球重视的过程。熟悉相关设备与技术：识别并区分终端设备中用于感测和反馈的设备。理解网关在物联网中扮演的角色。知道服务器在物联
2、网中处理数据的方式（批处理和流处理）。掌握感测技术：概述传感器技术、射频识别技术、二维码技术和定位技术的基本原理及应用。了解联网技术：区分用于连接服务器和设备间互联的网络类型。认识有线和无线联网方式，包括Wi-Fi、移动通信网、蓝牙、NFC、ZigBee等。理解服务器端技术：了解大数据和云计算在物联网中的应用，包括大数据的特征和云计算的服务模式。综合应用能力：通过实例分析，培养学生将理论与实践相结合的能力，理解物联网技术在日常生活中的应用。批判性思维与创新意识：鼓励学生思考物联网技术可能带来的社会影响，培养对未来技术发展趋势的敏感性。学习重难点教学重点物联网概念与组成：理解物联网的基本定义，即
3、通过信息传感设备实时采集物体信息并与互联网结合形成的网络。掌握物联网的三个主要构成要素：终端设备、网关和服务器。物联网的工作逻辑：了解物联网的应用层、网络层和感知层的工作逻辑及其功能。物联网的发展历程：从1995年未来之路一书提出物物互联的概念，到1999年物联网概念的形成，以及进入21世纪后物联网受到的全球重视。相关设备与技术：介绍物联网中的终端设备（包括感测和反馈设备）、网关的作用、服务器的功能及处理数据的方式（批处理和流处理）。感测技术：概述传感器技术、射频识别技术、二维码技术和定位技术的基本原理和应用。联网技术：区分用于连接服务器的网络和实现设备间互联的网络，以及有线与无线连接方式（如
4、Wi-Fi、蓝牙、NFC等）。服务器端技术：讲解大数据和云计算在物联网中的应用，包括大数据的特征和云计算的服务模式。教学难点物联网概念的深入理解：学生可能难以理解物联网不仅仅是一个技术，而是一个将物理世界与数字世界无缝连接起来的系统。物联网工作逻辑的层次性：应用层、网络层和感知层的划分及其相互作用可能需要通过具体实例来加深理解。感测与联网技术的具体应用：如何将抽象的技术原理与现实生活中的具体应用联系起来，需要通过案例分析和实践操作来辅助教学。大数据与云计算的理解：这两个概念较为抽象，需要通过实际应用场景来解释其在物联网中的作用和重要性。技术的快速发展：物联网是一个快速发展的领域，教学内容需要不
5、断更新以反映最新的技术和应用趋势。教学方法讲授法：通过教师的讲解，传授物联网的基本概念、发展历程、相关设备及技术等理论知识。图像辅助教学：利用图表（如物联网的构成要素图、物联网的工作逻辑图、RFID系统示意图等），帮助学生更直观地理解抽象的概念和复杂的工作流程。案例分析法：可能会通过具体的物联网应用实例（如智能交通系统、智能家居等）来展示物联网技术的实际应用，让学生了解物联网技术的现实意义和作用。问题探究法：教师可能会提出一些引导性问题，鼓励学生思考并探索物联网技术在解决现实问题中的应用，例如如何通过物联网技术改进生产流程、提高生活质量等。讨论与互动：课堂上可能安排学生进行小组讨论，就特定主题
6、（如物联网技术对未来发展的影响）进行交流，以培养学生的协作能力和批判性思维。技术演示：通过现场演示或视频展示物联网设备的工作原理和实际应用，例如展示一个简易的物联网系统是如何构建和工作的。比较分析法：将物联网技术与其他技术（如传统的网络技术）进行对比，强调物联网的特点和优势。最新研究介绍：介绍当前物联网领域的最新研究成果和未来发展趋势，保持课程内容的前沿性。课前准备理解课程内容：深入学习物联网的基本概念、发展历程、相关设备（终端设备、网关、服务器）、感测技术（传感器、RFID、二维码、定位技术）、联网技术（有线和无线）以及服务器端技术（大数据和云计算）。准备关于物联网如何改变日常生活和工作的实
7、际案例，以便在课堂上进行讨论。教学材料准备：设计或更新教学PPT，确保包含所有关键点，如物联网定义、重要构件和工作流程图。收集和制作图表、图像等视觉材料，帮助学生更好地理解抽象概念和技术流程。准备或更新教学大纲，明确每个主题的教学目标和预期学习成果。技术工具准备：确保教室的技术设备（如投影仪、计算机、音响系统）处于良好状态。准备用于演示的物联网设备或模拟器，如RFID标签和读取器，智能灯泡与控制器等。测试任何软件或在线资源，确保它们能在课堂上无障碍使用。教学方法策划：设计互动环节，比如小组讨论、思考问题、案例分析等，以提高学生的参与度和兴趣。规划课堂时间，确保每个主题都有足够的时间进行深入探讨
8、。评估策略：设计相关的测验和作业，以检验学生对物联网知识的理解和应用能力。制定明确的评分标准，确保评估过程公平、透明。预备知识更新：关注最新的物联网发展动态，包括技术进步、行业应用等，以便将最新信息融入教学中。阅读相关研究文章和案例研究，以丰富教学内容。教学媒体PPT幻灯片：包含物联网的定义、重要构件（如终端设备、网关、服务器）和工作流程图。图表和图像：展示物联网的发展历程、相关设备如传感器和RFID系统示意图，以及二维码和定位技术的示例。视频或动画：演示物联网设备如何工作，包括感测技术、联网技术和服务器端技术的实际应用案例。教学文章和案例研究：提供物联网在不同行业应用的实例，帮助学生理解物联
9、网技术的多样性和复杂性。交互式模拟工具：如果可用，使用在线模拟器或虚拟实验室来模拟物联网设备的互联和数据流。讨论板或在线论坛：设置在线讨论环境，让学生可以就物联网技术的问题和展望进行讨论。实时反馈系统：如使用点击器或其他互动工具，让学生在课堂上回答问题，以评估他们的理解和参与度。教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一：创设情境 生成问题开始课程通过展示一个现代化的智能家居视频，演示如何通过物联网技术控制家中的灯光、温度、安全系统等。提问学生对于视频中展示技术的初步看法和个人经验（如果有的话）。观看视频并记录下任何疑问或感兴趣的点。参与随后的讨论，分享自己的观点和问题。通过具体情
10、境引入物联网的概念，使学生能够直观地看到物联网技术的实际应用。激发学生的好奇心和兴趣，为学习课程内容做好铺垫。活动二： 调动思维探究新知使用PPT介绍物联网的基本定义、关键构成要素（终端设备、网关、服务器）、以及工作逻辑层次（应用层、网络层、感知层）。提出问题，指导学生思考：为什么需要物联网？物联网在现实生活中有哪些潜在用途？认真听讲并做笔记，标记不理解的内容以便提问。主动思考并参与讨论问题，尝试给出自己的见解。提供基础知识，确保学生对物联网有一个清晰的理解。通过提问与讨论，促进学生的批判性思维和问题解决能力。活动三： 调动思维探究新知详细讲解物联网的发展历程，从最初的理念到当前的发展状态。通
11、过案例分析法，展示几个成功的物联网应用实例，如智能农业、智慧城市等。听取物联网发展历史，理解其演变过程。分析和讨论案例，探讨物联网如何解决实际问题。让学生了解物联网技术是如何逐步演进并被广泛应用的。增强学生对物联网潜力的认识，鼓励他们思考未来可能的应用领域。活动四：巩固练习素质提升分发小测验或练习题，包括填空题、选择题和简答题，涵盖物联网的定义、关键技术、应用实例等内容。走动课堂，为学生答疑解惑。独立完成测验或练习题。与同学讨论答案，互相学习。通过练习测试学生对本节课内容的理解和掌握程度。促进学生自主学习和小组合作，提高解决问题的能力。课堂小结作业布置课堂小结本节课我们深入探讨了第4章“联网与
12、创新网络服务”中的4.1节“物联网简介”。我们首先了解了物联网的基本定义与构成要素，包括终端设备、网关和服务器。通过学习物联网的工作逻辑层次，即应用层、网络层和感知层，我们对物联网的运作方式有了更清晰的认识。进一步，我们回顾了物联网的发展历程，从最早的概念提出到近年来的快速发展，见证了物联网技术的重要性日益增强。同时，我们详细讲解了物联网的关键设备和感测技术，如传感器、RFID、二维码及定位技术，并了解了联网技术，包括蓝牙、近场通信等无线通信方式。最后，我们探讨了服务器端处理大数据和云计算的技术，理解了它们在处理物联网生成的海量数据中的作用。通过本节课的学习，我们不仅掌握了物联网的基本概念，还
13、了解了其背后的技术和发展历程。作业布置复习题：描述物联网的三个主要构成要素及其功能。解释物联网工作逻辑中的三层模型。应用题：假设你要设计一个简单的物联网系统来监测室内温度和湿度，列出可能需要的设备和传感器，并描述它们如何互动。思考题：讨论大数据和云计算在物联网系统中的作用及其重要性。想象一个未来可能的物联网应用，描述它如何改变我们的生活或工作方式。板书设计第4章 联网与创新网络服务4.1 物联网简介 4.1.1 认识物联网 - 定义：通过信息传感设备实时采集物体信息，与互联网结合形成的网络。 - 目的：实现物与物、物与人之间的连接、识别、管理和控制。 - 构成要素：终端设备、网关、服务器（图4
14、.1.2） - 工作逻辑：应用层、网络层、感知层（图4.1.3） 4.1.2 物联网的发展历程 - 起点：未来之路1995年 - 概念提出：1999年 - 发展阶段：计算机网络普适计算物联网（图4.1.4） - 21世纪重视：被视为推动世界高速发展的重要生产力 4.1.3 相关设备 - 终端设备：物（如智能手机、电视）、输入设备、输出设备（图4.1.5至4.1.8） - 网关：连接设备、数据收发（图4.1.9） - 服务器：数据收发、处理、存储（图4.1.10） 4.1.4 感测技术简介 - 传感器技术：转换物理量为电量的器件（图4.1.14） - RFID技术：解决物体识别问题（图4.1.1
15、4） - 二维码技术：信息容量大、成本低、准确性高（图4.1.15） - 定位技术：室外定位和室内定位（图4.1.16） 4.1.5 联网技术简介 - 功能分类：连接服务器的网络、设备间互联网络（图4.1.17） - 传输介质：有线网、无线网（图4.1.18） - 无线通信技术：Wi-Fi、移动通信网、蓝牙、NFC、ZigBee等 4.1.6 服务器端技术简介 - 大数据：巨量性、多样性、迅变性（图4.1.25） - 云计算：基础设施即服务、平台即服务、软件即服务（图4.1.26） - 关系：物联网产生大数据，需云计算处理，云计算支持物联网发展（图4.1.27）教学反思本节课我们深入探讨了第4
16、章“联网与创新网络服务”中的“物联网简介”。首先，我介绍了物联网的基本定义与构成要素，包括终端设备、网关和服务器。通过学习物联网的工作逻辑层次，即应用层、网络层和感知层，我们对物联网的运作方式有了更清晰的认识。在回顾物联网发展历程的过程中，我们了解到物联网概念最早出现在1995年，但直到1999年才被广泛提出，并随着技术的发展，尤其是芯片和传感技术的普及，物联网近年来得到了快速发展和重视。相关设备部分，我们详细讨论了物联网中的终端设备、网关和服务器的功能和作用。特别是终端设备的感测与反馈功能，网关在设备连接和数据收发中的重要角色，以及服务器在数据处理和存储方面的独特需求。在感测技术简介中，我们
17、探索了物联网如何通过传感器技术、射频识别（RFID）技术、二维码技术和定位技术来感知现实世界。这些技术是物联网实现物与物、物与人之间连接、管理和控制的关键技术手段。联网技术简介中，我们区分了用于连接服务器的网络和设备间互联网络，以及有线和无线传输介质。特别对蓝牙、近场通信（NFC）、ZigBee和Li-Fi等无线通信技术进行了介绍，强调了它们在物联网中的重要性。最后，在服务器端技术简介中，我们讨论了大数据和云计算的概念，以及它们在处理和分析物联网生成的巨量、多样、快速变化的数据中的关键作用。通过本节课的学习，学生应该能够理解物联网的基本概念、关键技术及其在现实世界中的应用。作业安排上，可以要求学生设计一个简单的物联网系统案例，如智能家居系统，来加深对本节课内容的理解。同时，鼓励学生思考物联网技术在未来可能的发展方向及其对社会的影响。
