第一單元 從感知到物聯(lián) 第一課開啟物聯(lián)網(wǎng)之門
課型
理論與操作相連課
備課時(shí)間
主備人
授課時(shí)間
教學(xué)內(nèi)容及教材分析
通過(guò)學(xué)習(xí)開啟物聯(lián)網(wǎng)之門，辨析物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程。
教學(xué)
目標(biāo)
1.初步了解物聯(lián)網(wǎng)，知道物品聯(lián)網(wǎng)的基本條件。
2.知道物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系。
3.了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程，感受數(shù)字中國(guó)的成就。
課程標(biāo)準(zhǔn)要求
通過(guò)尋找能聯(lián)網(wǎng)的物品，辨析物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程，引導(dǎo)學(xué)生從互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與創(chuàng)新逐步過(guò)渡到物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐與探索。
教學(xué)重點(diǎn)
了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
教學(xué)難點(diǎn)
知道物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系。
教學(xué)方法
講解法，練習(xí)法，指導(dǎo)探究，操作法
學(xué)習(xí)方法
合作交流法，親手操作法
教學(xué)工具
多媒體網(wǎng)絡(luò)電腦教室、多媒體軟件、教師自制課件。
教
學(xué)
過(guò)
程
一 次 備 課
二次備課
課前教育：教師要在學(xué)習(xí)活動(dòng)中提醒學(xué)生保護(hù)信息安全的重要性，并引導(dǎo)學(xué)生在生活中細(xì)心觀察，發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)個(gè)人隱私和維護(hù)國(guó)家信息安全的意識(shí)。
復(fù)習(xí)鞏固：
通過(guò)手機(jī)或者計(jì)算機(jī)，可以了解千里之外某件物品的狀態(tài)或某個(gè)人的活動(dòng)情況；刷臉可以進(jìn)入家門，相應(yīng)的燈也會(huì)打開。這些什么的作用？學(xué)生自愿回答。
新課導(dǎo)入：
學(xué)生回答以上問(wèn)題后教師匯總，這些不是科幻電影中才有的場(chǎng)景，而是今天我們所學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)在人們生活中的應(yīng)用。
新課教學(xué)：
尋找身邊能聯(lián)網(wǎng)的物品
在生活中，很多物聯(lián)產(chǎn)品也稱為智能產(chǎn)品。在本模塊統(tǒng)稱為物聯(lián)產(chǎn)品。例如，把智能家居稱為物聯(lián)家居，把智能停車稱為物聯(lián)停車，等等。
物聯(lián)網(wǎng)是internet f things的直譯，意思是“物品的互聯(lián)網(wǎng)”,也就是“將物品用互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)”。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”泛指各種物品，所以物聯(lián)網(wǎng)也經(jīng)常被解釋為“萬(wàn)物互聯(lián)”。
計(jì)算機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)要有自己的身份，物品要連接互聯(lián)網(wǎng)也不例外。一般來(lái)說(shuō)，滿足以下條件的物品就可以接入互聯(lián)網(wǎng)。
有名字：有可被識(shí)別的唯一編碼。
可感知：能提供物品本身的數(shù)據(jù)。
能傳輸：可與其他物品交換數(shù)據(jù)。
現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)中的“物”，主要是指那些裝有傳感器并且能與互聯(lián)網(wǎng)相連的物品。
生活中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用比較廣泛，教師可以通過(guò)一段貼近學(xué)生生活的物聯(lián)網(wǎng)案例視頻，如物聯(lián)家居、物聯(lián)班牌、物聯(lián)燈光系統(tǒng)等，作為本課的教學(xué)引入。通過(guò)討論、分析、感受身邊的物聯(lián)產(chǎn)品，引導(dǎo)學(xué)生感受到物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到社會(huì)生活的方方面面，初步理解萬(wàn)物互聯(lián)給人類社會(huì)帶來(lái)的影響，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)中，需要注意和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與創(chuàng)新模塊的銜接。讓所有的物品都連接互聯(lián)網(wǎng)，就要對(duì)每個(gè)物品進(jìn)行唯一的標(biāo)識(shí)。這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧IP的相關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解從IPv4 轉(zhuǎn)向IPv6的意義，并意識(shí)到互聯(lián)網(wǎng)“升級(jí)”是物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)活動(dòng)1
除了臺(tái)式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、手機(jī)，還有哪些物品連接了互聯(lián)網(wǎng)？它們接入互聯(lián)網(wǎng)后帶來(lái)了什么好處？
開展本學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，教師可以結(jié)合圖1.1 常見(jiàn)的物品引導(dǎo)學(xué)生列舉物品。然后引導(dǎo)學(xué)生探究這些物品接入互聯(lián)網(wǎng)后帶來(lái)了哪些好處。例如，電視接入互聯(lián)網(wǎng)后，節(jié)目資源更加豐富；汽車接入互聯(lián)網(wǎng)后，功能更加多樣。教師可以制作表格，引導(dǎo)學(xué)生填寫。
教師可以根據(jù)本地實(shí)際情況開展教學(xué)。如果學(xué)校已經(jīng)安裝了物聯(lián)燈光系統(tǒng)，可以以此為例，帶領(lǐng)學(xué)生討論物聯(lián)燈光系統(tǒng)和傳統(tǒng)燈光系統(tǒng)的不同之處；如果學(xué)校還沒(méi)有安裝物聯(lián)燈光系統(tǒng)，可以引導(dǎo)學(xué)生從控制燈的開關(guān)、節(jié)能等方面思考燈接入互聯(lián)網(wǎng)的好處。
有基礎(chǔ)的學(xué)校，可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考，世界上有那么多物品需要上網(wǎng)， IP地址夠用嗎？如果要給每個(gè)聯(lián)網(wǎng)的物品都分配一個(gè) IP地址，大概需要多少個(gè)IP地址？
二、探索物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)。最初的互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)的是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)的連接；21世紀(jì)初，由于手機(jī)等智能終端上網(wǎng)得到普及，人們可以隨時(shí)隨地上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了人與人的互聯(lián)；現(xiàn)在，隨著傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的物品可以接入網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)就發(fā)展成了物聯(lián)網(wǎng)（圖1.2）。
圖1.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
學(xué)習(xí)活動(dòng)2
咖啡壺事件是早期“實(shí)用化”物聯(lián)思想的故事，上網(wǎng)查找相關(guān)資料，進(jìn)一步了解物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。
傳感器的應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的最大區(qū)別所在?；ヂ?lián)網(wǎng)是基于人的網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)在某種意義上是靠人來(lái)采集的。教學(xué)中可以參考下面的案例講解物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的不同。
電器壞了，你可以用手機(jī)在網(wǎng)上報(bào)修，之后工人上門維修，如果不能現(xiàn)場(chǎng)修理，工人會(huì)將電器取走返修，或快遞人員上門取走電器寄回工廠返修，這是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。而物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，在人不參與的情況下，如何實(shí)現(xiàn)讓電器自主完成整個(gè)返修過(guò)程呢？當(dāng)電器損壞之前，安裝在電器里面的傳感器已經(jīng)檢測(cè)到了異常，會(huì)主動(dòng)發(fā)出報(bào)修信息。在技術(shù)足夠成熟的前提下，家用機(jī)器人和快遞無(wú)人機(jī)能取走電器，并同時(shí)安裝好備用電器。以上這些步驟都不需要你知情，你只會(huì)得到電器返修的通知，并正常使用跟以往的電器一樣好用的備用電器。
了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)起步很早，最開始被稱為傳感網(wǎng)，中國(guó)科學(xué)院于1999年開始了相關(guān)研究；2009年，“感知中國(guó)”的概念被提出，物聯(lián)網(wǎng)迎來(lái)了快速發(fā)展；2023年，我國(guó)三家基礎(chǔ)電信企業(yè)發(fā)展蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端用戶 23.32 億戶（圖1.3）。當(dāng)前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)保持高速增長(zhǎng)，正邁入“跨界融合，集成創(chuàng)新、規(guī)?；l(fā)展”的新階段，相關(guān)政策聚焦車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用，生態(tài)布局進(jìn)一步優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正從閉環(huán)、碎片化走向開放、規(guī)模化，5G、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)加速融合，開啟了“萬(wàn)物智聯(lián)”的新時(shí)代。
我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的良好發(fā)展態(tài)勢(shì)，主要得益于以下三方面因素。
一是國(guó)家高度重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展，黨的十九屆五中全會(huì)提出“系統(tǒng)布局新型基礎(chǔ)設(shè)施”；國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要提出推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)納入7大數(shù)字經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)接入能力、重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用等作出部署；黨的二十大報(bào)告指出，要加快發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。
二是各行各業(yè)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。經(jīng)過(guò)多年努力，我國(guó)已建成世界上最為完整的產(chǎn)業(yè)體系，是全世界唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國(guó)家。各行各業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，加快與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，產(chǎn)業(yè)界形成了豐富的應(yīng)用實(shí)踐，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)的快速增長(zhǎng)。
三是覆蓋廣泛的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)底座。根據(jù)《第53次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》，截至2023年12月，移動(dòng)通信基站達(dá)1 162萬(wàn)個(gè)，我國(guó)三家基礎(chǔ)電信企業(yè)（中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)）發(fā)展蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端用戶 23.32 億戶。目前，我國(guó)建成了全球規(guī)模最大的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋廣度和深度持續(xù)提升，初步形成窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IT）、4G和5G多網(wǎng)協(xié)同發(fā)展的格局，能夠提供不同速率等級(jí)的連接能力，滿足各行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景要求。
課堂小結(jié)
1．物聯(lián)網(wǎng)（Internet f Things )是物品的互聯(lián)網(wǎng)，是指萬(wàn)物互聯(lián)。
2．物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
3．物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)可以由傳感器感知并自動(dòng)采集。
4．我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速。
作業(yè)布置
學(xué)生學(xué)習(xí)手冊(cè)第7頁(yè)任務(wù)單填寫
板書
設(shè)計(jì)
第一單元 從感知到物聯(lián) 第一課開啟物聯(lián)網(wǎng)之門
一、查找身邊能聯(lián)網(wǎng)的物品
二、探索物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
三、了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
組長(zhǎng)審批意見(jiàn)及簽字
教學(xué)反思

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第1課 開啟物聯(lián)網(wǎng)之門

版本： 義務(wù)教育版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)全一冊(cè)

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