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第十一课 物联功能细分解

课时

1 课时

教学目标

知识与技能

1.理解生活中物联系统（如公交站牌、物联门锁）的工作过程，明确数据在

系统中的流转方式，即从感知、传输、处理到呈现的全过程。

2.掌握物联系统的三层结构（感知层、网络层、应用层）及各层的功能，能

够准确阐述每层在物联系统中的作用和相互关系，如感知层负责采集数据、网络

层负责传输数据、应用层负责处理和分析数据并实现控制管理。

3.学会分析物联门锁系统的核心功能，能针对刷卡开锁、门铃远程通知、远

程控制开锁、刷脸开锁等功能，详细分析各功能在感知层、网络层、应用层的具

体实现过程，如感知层采集何种数据、网络层如何传输、应用层如何处理和执行

操作。

过程与方法

1.通过寻找身边的物联系统（公交站牌）并分析其工作过程，培养学生观察

生活、收集信息、归纳总结和逻辑思维能力，提高学生对物联系统运行机制的理

解。

2.组织学生分组讨论物联门锁系统核心功能，引导学生从不同角度思考问

题，培养学生团队协作、问题分析和解决能力，使学生学会以数据为核心分解物

联功能。

3.引导学生思考物联网技术为门锁功能拓展的可能性，培养学生的创新思维

和前瞻性思维，鼓励学生大胆设想并设计功能实现的工作过程。

情感态度与价值观

1.激发学生对物联网系统的兴趣和探索欲望，培养学生对信息科技的热爱，

使学生认识到物联网技术在日常生活中的广泛应用和重要性。

2.培养学生的创新意识和实践精神，鼓励学生在分析物联系统功能和拓展门

锁功能的过程中，勇于提出新想法并尝试设计实现方案，提高学生的创新能力。

3.增强学生的安全意识，在讨论物联门锁功能时，引导学生思考安全隐患及

防范措施，培养学生对信息安全和隐私保护的重视。

教学重难点

教学重点

1.物联系统的三层结构及功能，使学生深入理解感知层、网络层、应用层在

物联系统中的分工与协作，这是理解物联网技术架构的关键。

2.物联门锁系统核心功能的分析，让学生掌握以数据为核心分解物联功能的

方法，能够清晰描述各核心功能在三层结构中的实现过程，为进一步理解和设计

物联系统奠定基础。

教学难点

1.深入理解物联系统中数据的流转过程，特别是感知层如何准确采集数据、

网络层如何高效可靠传输数据以及应用层如何对数据进行有效处理和分析，涉及

到多个技术环节和复杂的交互过程，学生理解 起来 可能有难度。

2.分析物联门锁系统各核心功能在不同层 之间 的协同工作细节，如刷脸开锁

功能中 人 脸数据的采集、传输、识别和 匹配 过程，以及各环节 之间 的 接口 和数据

格 式转 换 等问题， 需 要学生具 备较 强的逻辑思维和系统分析能力。

3.培养学生创新思维，引导学生拓展物联门锁功能时，如何确保功能的可行

性、实用性和安全性，同时设计出 合 理的工作过程，对学生的 综合 知识运用和创

新能力提出 了较 高要 求 。

教学方法

讲授 法、 演示 法、讨论法、案 例 分析法

学情分析

八年级 学生在 之 前的学 习 中对物联网有 了 一定的 了 解，知 道 物联网可以实现

设 备之间 的 连接 和信息交互， 但 对于物联系统的具体架构和功能实现细节可能 缺

乏 深入理解。 他们 在日常生活中 经 常 接触 到一 些智 能设 备 （如 智 能 手 机、 智 能门

锁等）， 但 对其 背后 的技术 原 理和系统结构并不清 楚 。学生具有 较 强的 好奇 心和

求 知欲， 喜欢 通过实 际 案 例 和讨论 来 探索新知识， 但 在 面 对 较 为复杂的技术分析

（如物联系统的数据流转和功能协同）时可能会 遇 到 困 难， 需 要教 师给予适当 的

指 导和引导。 部 分学生可能 已经 具 备了 一定的逻辑思维能力， 但 在系统分析和创

新设计方 面还需 要进一步培养。

教 材 分析

本 节课是 义务 教 育 信息科技课程 八年级 第三 单元“简单 物联功能实践 ” 中的

第 11 课， 主 要 围绕 物联系统的结构和功能分析展开教学。教 材先 引导学生寻找身

边的物联系统并分析其工作过程， 接着介绍 物联系统的三层结构， 最后 重点分析

物联门锁系统的核心功能，并在拓展与提 升部 分鼓励学生思考门锁功能的拓展。

通过 本 节课的学 习 ，学生 将 深入理解物联系统的架构和运行机制，掌握分析物联

系统功能的方法，培养创新思维和实践能力，为 后续 学 习更 复杂的物联系统设计

和开发奠定基础。

教学过程

过程

内容

导入

展 示 问题情 境 中物联门锁的不同开锁方式（刷卡、刷脸、远程控制）的 图

片 ，提问学生物联门锁相 比 传统机 械 锁的 优势 ，以及这 些 功能是如何实现的，引

发学生思考，引出 本 节课的 主 题 —— 物联系统的工作过程和功能分解，激发学生

的学 习 兴趣，让学生明确 本 节课 将 深入探 究 物联系统的 奥秘 。

新课 讲授

一、寻找身边的物联系统

1.展 示 公交站牌的 图片 ，提出问题 ：乘坐 公交 车 可能会 遇 到 哪些 不确定 因

素？ 有 了 物联网技术，公交站牌会 得 到 哪些改 进 ？ 组织学生分组讨论，引导学生

从公交 车 到站时 间 不准确、 乘客 等 待焦虑 等方 面 思考不确定 因素 ，以及物联网技

术可实现实时到站提 醒 、 车辆位置查询 等 改 进方 向 ，培养学生观察生活和分析问

题的能力。

2. 讲 解物联公交 车 牌的工作过程 ： 通过 北斗车载 定 位终端 、 加速 度传感 器 等

采集 位置 、运行 速 度等数据， 经 网络传输 给服务器 ， 服务器 处理 后将 结 果 发 送给

站牌进行可视 化 呈现，实现到站提 醒 等功能。强 调 数据在这个过程中的感知、传

输、处理和呈现环节，让学生 初 步理解物联系统的数据流转过程。

3.引导学生总结物联系统的一 般 工作流程 ： 感知数据（传感 器 采集）、传输

数据（网络通信）、处理数据（ 服务器 运 算 ）、呈现数据（ 终端 设 备显示或 执行

操作），培养学生的归纳总结能力。

二 、 了 解物联系统的三层结构

1. 介绍 物联系统的三层结构 模型 （感知层、网络层、应用层），通过 图示 展

示 三层结构的 位置 关系和数据流 向 ，让学生对物联系统架构有 初 步的 整 体认识。

2.分别 讲 解各层的功能 ：

感知层 ： 负责从物理环 境 中采集数据，如传感 器 （ 温 度传感 器 、 摄像头 、门

禁 卡 读 卡 器 等）采集各种物理 量或 信息，强 调 感知层是物联系统的基础，数据采

集的准确性和全 面 性对 整 个系统 至 关重要。

网络层 ： 负责 将 感知层采集到的数据安全、可靠 地 传输到进行处理和分析，

介绍 常 见 的网络传输技术（如 Wi-Fi 、 蓝牙 、 移动 通信网络等）， 说 明网络层要

确保数据传输的 稳 定性和安全性， 避免 数据 丢失或被篡改 。

应用层 ： 对数据进行处理和分析，实现对物理 世界 的实时控制、精确管理，