《走近物聯網》教學設計

王紅蘭++陳曉祥++曹恒來

● 學習對象分析

本課的學習對象是小學五年級學生，這個年齡段的學生生性活潑、好奇心強，觀察和分析能力較中年級時有了很大的提高，對事物的認知正逐步從形象思維向抽象思維過渡。具備了一定的合作學習能力，恰到好處的分工合作，能讓每一位學生在合作中凸顯自己的作用，感受自己存在的價值，在合作中體會團隊的力量，領會組內互助的意義。

21世紀以來，互聯網迅猛發展，五年級的學生一直在互聯網環境中成長，對互聯網的學習、娛樂、交流等功能有一定的體會。雖然物聯網是一個全新的概念，但在日常生活中，學生都或多或少地接觸過物聯網，如運用手機“我查查”比價等，卻不知道這就是物聯網的應用，這些體驗都將有助于學生理解物聯網的概念。

● 教材分析

“走近物聯網”是蘇科版小學信息技術拓展模塊III“物聯網技術”學習單元的起始課。本節課主要學習內容有：①物聯網概念：通過電子傳感器、電子標簽、攝像頭等設備，將所有物品和互聯網相連，實現物物相連，以方便識別、管理和控制；②物聯網特征：全面感知、可靠傳輸、智能處理；③物聯網應用：廣泛應用于智能家居、智能安防、智能醫療、智能交通等各個領域。這三個學習內容層層遞進，環環相扣。

● 教學目標

知識與技能目標：了解物聯網的概念；能描述物聯網的基本特征，如全面感知、可靠傳輸、智能處理；能體會生活中常見的物聯網應用，如“我查查”、智能攝像頭等。

過程與方法目標：在理解物聯網特征的過程中，體會實驗—分析—理解的學習方法。體會“分工”和“協作”，感受合作的意義和團隊的力量。

情感態度與價值觀目標：在“體驗物聯網生活”的過程中，感受物聯網生活帶來的便捷。

● 教學重點、難點

重點：物聯網概念及應用。

難點：物聯網的基本特征。

● 教學策略

“物聯網”對學生而言，是一個全新的概念，概念的建構需要一步步累積，從表層到內涵逐步豐富。在了解其基本含義的基礎上，才能理解其特征，領會其應用。概念、特征、應用三個學習內容屬于層層遞進的關系，所以設計了層層遞進的（初步感知，認識物聯網—動手實踐，理解物聯網—智慧生活，體驗物聯網—暢想未來，展望物聯網—思維導圖，總結物聯網）的學習過程，讓學生經歷遠觀—近瞧—進入—展望—總結的學習過程，讓學生在做中學，學中思，真正創設“以學生為中心”的學習情境。

● 教學預設

1.課前談話，回顧互聯網

師：同學們，你們用過互聯網嗎？用互聯網做什么呢？

生：查資料、玩游戲、上QQ……

師：你的父母用互聯網做什么呢？

生：工作、購物、聊天……

師：互聯網為我們提供了虛擬的學習和娛樂的空間，實現了人與人之間零距離的溝通。

設計意圖：熟悉而又感興趣的話題，容易激起學生的共鳴，使之產生愉悅的情感體驗。用上網這個話題進行簡單的課前談話，活躍氣氛，讓學生以飽滿的熱情投入到學習中來。而互聯網又是物聯網的基礎，談論這個話題又為物聯網的學習作好鋪墊。

2.初步感知，認識物聯網

師：你們想知道老師最近用互聯網做什么了嗎？

活動1：遠程監控，感受物聯網。

遠程互動：將手機屏幕投射到學生機屏幕上，在手機上打開“小蟻攝像頭”程序，遠程連接，介紹這是老師的家，和家里的人打招呼……

師：老師用互聯網做什么了？（遠程視頻、遠程監控）是的，那老師家里肯定有個什么設備？（智能攝像頭）對，它就是我的千里眼和順風耳，我可以通過互聯網，隨時查看家里的情況，不用擔心安全問題。手機，就是我的另一個智能大腦。老師剛才已經用互聯網實現了一個新的領域的應用，這個領域叫物聯網。今天，就讓我們一起走近物聯網的世界：①看到“物聯網”這個名字，你感覺是個什么樣的網？②物聯網的英文是Internet of Things（IOT），看到這個英文名，你能判斷出物聯網中的“物”通過什么相連的？

設計意圖：遠程監控在家庭中還未普及，學生的知曉率還不高，用手機遠程連接智能攝像頭進行場內外互動，有效激發了學生的興趣，同時和后面學習“物聯網的特征”遙相呼應。“物聯網”這個概念，對學生而言是陌生的，但“互聯網”卻是非常熟悉的，此處采用知識遷移引導學生根據中文名猜想“物聯網是物物相連的網絡”，再根據英文名判斷通過“互聯網”相連，初步建構物聯網的概念。

活動2：視頻學習，了解物聯網。

師：這些物是怎樣連入互聯網的呢？請大家，邊看邊思考以下問題（如上頁圖1）。

①智能空調為什么能感受到人的移動？（安裝了紅外傳感器和超聲波傳感器）

②智能冰箱為什么通過顯示屏就可以知道冰箱里的庫存食物？（食物上有電子標簽）

③怎么知道產品的產地、價格等信息？（二維碼和條形碼）

師：老師的家是通過什么連入互聯網，讓老師的手機可以看到家里的情況？（攝像頭）

小結，完善物聯網概念：通過電子傳感器、電子標簽、二維碼、條形碼、攝像頭等設備，將所有物品與互聯網相連，實現物物相連，以方便識別、管理和控制。

設計意圖：物聯網中的“物”是智能的物，通過觀看微視頻，幫助學生理解正是電子傳感器、電子標簽、二維碼、條形碼等才使得這些物“擁有理解和傳輸信息的能力”，從而成為智能的物，再回顧遠程監控的應用，進一步充實“物”的概念，理解物聯網的目的是為了方便識別、管理和控制（如上頁圖2）。

3.動手實踐，理解物聯網

師：這些物體是如何進行識別、管理和控制的呢？我們通過實驗來體會一下。

活動3：小組合作，理解物聯網特征。

①指導實驗，明確步驟。

實驗分三步走。第一步，在組長的帶領下，對照實驗學習單了解實驗內容，認識實驗器材；第二步，根據實驗學習單，分工做好實驗準備；第三步，教師設置關聯，合作完成實驗過程，填寫實驗結果（如圖3）。

②分組活動，感受物聯網工作過程。

③分組匯報：實驗內容、結果。

④引導類比：物聯網的工作過程相當于一個人在智慧地處理問題（如圖4）。

⑤總結特征：全面感知、可靠傳輸、智能處理。

設計意圖：初步感知物聯網后，學生對物聯網的認識僅僅停留在概念層面，還不能理解物聯網的本質。借助于實驗，讓學生親身體驗物聯網“感知—傳輸—處理”的工作過程，再將其與“人處理信息的過程”進行類比，得出物聯網“全面感知、可靠傳輸、智能處理”三個基本特征，變抽象為形象，從而深刻理解物聯網的工作過程。

4.智慧生活，體驗物聯網

活動4：線上體驗，交流感受。

師：物聯網生活是什么樣的呢？打開桌面上的“物聯網智慧生活線上體驗館”（http：//www.iniot.cn/jiajuanquan.aspx）快捷方式，一起體驗物聯網開啟的智慧生活。

小組自由選擇5個體驗主題中的一個，體驗要求：

①在選定的主題下，組內成員選擇不同的場景體驗。

②組內交流：說說你體驗了什么場景。

③全班交流：小組推薦一名組員說說你們組認為最智慧的場景。

設計意圖：智慧的物聯網生活還沒有普及，學生生活中的體驗尚少，不能對物聯網形成一個整體的認識，感受不到物聯網生活帶來的便捷。線上體驗館提供了5個主題多個場景的體驗，讓學生選擇自己喜歡的場景進行體驗，并進行組內交流、小組匯報，全面感受物聯網給生活帶來的巨大變化。再由線上到線下，感受物聯網已悄然進入我們的生活。

5.暢想未來，展望物聯網

師：如果你是物聯網工程師，你最想做的事是什么？（播放視頻）10年、20年以后，物聯網下的我們會怎么生活呢？老師從你們的驚訝聲中聽出了你們對物聯網生活的期待，而老師更對你們充滿了期待。因為我堅信未來在你們手中，未來由你們掌控，老師期待智慧的你們，能為大家創造出更智慧的生活方式。

設計意圖：心中有藍圖，天地更寬闊。讓學生滿懷憧憬，并朝這個方向努力，著眼于學生的終身發展。再通過未來物聯網生活視頻的播放，讓學生深度感受“物聯網”給人們生活帶來的便捷，進一步激發學生學好“物聯網”的決心。

6.思維導圖，總結物聯網

師總結：用思維導圖理清物聯網的概念、特征、應用和前景（如圖5）。

設計意圖：思維導圖可以讓學生迅速產生“頭腦風暴”般的體驗，將本節課的學習內容迅速串聯起來，理清物聯網的相關知識，并內化知識。

點 評

本課是一節以陳述性技術知識為主的信息技術課。陳述性技術知識雖然在小學信息技術課中所占比例不大，卻是信息技術教學的一個難點。就“走近物聯網”這一課而言，往往采用“講授—復述”的方法來向學生講解物聯網相關的概念和應用，并沒有關注學生是否真正理解，導致的結果就是學生不是“走近”物聯網，而是離“物聯網”越來越遠。為了克服以往陳述性技術知識教學中的不足，幫助學生在充分理解的基礎上掌握物聯網的知識，執教教師做了多方面的嘗試：

一是巧用微視頻，解讀抽象概念。微視頻作為一種可以有效呈現教學內容的媒體形式，有著強烈的視覺沖擊效果，有利于學生對復雜知識的理解。物聯網中的物是如何連入互聯網的呢？執教教師精心剪輯了一段介紹物聯網的微視頻，學生帶著問題看完視頻后，在交流匯報的過程中充實了“物”的概念，逐步理解物聯網中的“物”是智能的物，從而完成知識的建構。

二是開展體驗活動，深化概念理解。人類獲取知識的途徑主要有直接獲取和間接獲取，通過實驗器材讓學生從自身感官直接獲取知識，是人與生俱來的技能，更能引起學生的學習興趣。執教教師精選“海爾Smart Care智能家居套裝系統”讓學生體驗、感受物聯網的“感知—傳輸—處理”工作過程，幫助學生進一步理解物聯網。在此基礎上，借助“物聯網智慧生活線上體驗館”，讓學生選擇自己喜歡的場景進行體驗，全面感受物聯網給生活帶來的巨大變化。

三是積極類比，化抽象為具體。類比教學法就是通過與教學內容相似或相通并且與學生較熟悉的事物作類比，以建立知識模型，使抽象問題具體化，復雜問題簡單化，進而幫助學生理解新知識。執教教師帶領學生親身體驗物聯網的工作過程后，將其與“人處理信息的過程”進行類比，得出物聯網“全面感知、可靠傳輸、智能處理”三個基本特征，從而幫助學生深刻理解物聯網的本質。

四是搭建“實驗學習單”探究支架，提高活動的有效性。本課中，執教教師為每一小組的實驗活動均設計了不同的“實驗學習單”，小組成員在“實驗學習單”的指引下，認識實驗器材，熟悉實驗要求，關聯實驗器材，經歷實驗過程并填寫實驗結果。避免學生漫無目的反復嘗試，提高了學生實驗的效率，使得探究更加有效。