小學信息科技課堂中的物聯網教學分析

摘要：在小學信息科技課堂上，教師開展物聯網教學可以提高學生對信息技術課程的學習認知層次。教師需要對現有的物理網教學模式、教學方法進行革新調整，對當前的實踐教育、理論教育以及研學項目進行有效整合，啟發學生的學習思維。指導學生在學習期間對物聯網知識、互聯網概念以及信息科技生活實踐元素進行互動探究學習，從而提高學生的綜合學習質量。本文對小學信息科技課堂中的物聯網教學策略進行分析探討，旨在提高學生的信息素養，引領學生完成對知識概念的深度學習探索。

關鍵詞：信息科技；物聯網教學；分析

一、引言

小學信息科技教師在課程教學期間需要合理利用物聯網教學模式和教學方法，革新當前的教學機制和教學流程，引領學生參與學習探索期間進行深度思考、總結和探究，激發學生的學習思維，增強學生的學習情感，從而提高教學效率。

二、物聯網概述

物聯網主要以網絡架構為基礎，將網絡空間區域內的各類電子化物品以及各類數據信息進行有效關聯、串接、互動，實現物品與物品之間的信息互動、信息互享，之后再結合中央控制系統來實現自動化管理、監控，實現整個體系的自動化、智能化運作。物聯網技術在當前新時代背景下得到更加寬廣的使用，在交通物流運輸以及環境監測、工業生產、健康醫療、食品安全相關領域的實踐應用較為常見，在各個領域、各個方向均可利用物聯網技術來提高運作效率、運作品質。

三、小學信息科技課堂中開展物聯網教學的作用分析

（一）激發學生的信息探索興趣

在小學信息科技課堂教學過程中，教師應用物聯網教學模式，可最大限度地激發學生參與學習探索的興趣。在課堂教學期間，教師可通過課程革新、課程優化，轉變傳統灌輸式的教學模式，激勵學生在學習探索期間完成對知識概念的多方位、深層次學習，使得學生在學習探索環節能夠充分感受到物聯網在人類文明發展過程中的重要作用，從而提高學生的學科核心素養，增強學生的科技品德，加深科技內涵。在信息科技課堂上，教師可構建起豐富多樣的物聯網模型，將信息技術的實踐應用案例以更加趣味化、生動化、形象化的形式向學生進行講解、展示。

比如，在講解仿生的過程中，教師可以將仿生技術的物聯網使用案例向學生進行講解。教師可以展示海豚與聲吶的回聲定位原理，以及在物聯網系統中應用雷達來實現空間探測的案例，使學生在物聯網學習過程中感受到科學知識與生活實踐之間存在的密切關聯，從而激發學生的探究學習興趣。

（二）強化信息科技課程的實踐教學

在小學信息科技課程教學過程中，教師可將實踐與理論進行有效融合，加深學生對信息科技、信息技術的理解認知能力。然而，大部分小學信息科技教師往往只是開展了理論知識講解活動，還未從實踐引導層面出發，讓學生實踐應用相關知識概念，無法加深學生對信息科技課程的學習印象。針對這種情況，教師可開展物聯網教學，將信息技術與實踐應用案例進行有效整合，使學生能夠在實踐中探索信息技術、信息科技的應用規律和特征，從而增強他們的實踐學習能力。

比如，在講解“認識機器人”的課程知識單元，教師可以引入物聯網知識，并向學生詳細解釋物聯網控制體系下機器人的識別、信息傳遞以及動作指令發送的整個過程。在這個環節，教師可以開展合作探討，讓學生理解機器人的特征，并認識到機器人與普通信息技術手段的不同之處。同時，學生還可以了解到物聯網技術在實現中央控制系統和機器人之間銜接控制方面的實際價值和作用。通過物聯網學習，學生能夠掌握機器人的內涵以及機器人技術的發展方向和特征。這種將實踐與理論相結合的教學方法，能夠有效提升學生的學習效果。

（三）拓寬信息科技課堂的教學空間

在小學信息技術教學過程中，教師可以利用物聯網技術來進一步拓寬教學空間、教學維度，可以引領學生在信息科技課程學習過程中獲取到更深層次的學習感觸。教師在該環節可以結合多元化的課程知識內容，引入信息科技、物聯網科技來完成模擬教學。比如，教師可以利用物聯網來打造虛擬化的情景，可讓學生在虛擬現實場景中實現對知識概念的深層次學習。例如，教師可以利用虛擬頭盔，銜接虛擬現實技術，結合VR、AR，在虛擬情景空間環境中讓學生對小學信息科技課程的知識概念進行更加科學、高效地學習探索，從而進一步啟發學生的學習思維，激發學生的探索欲望。比如在講解機器人傳動邏輯原理的過程中，教師需要幫助學生了解并掌握機器人工作的基本原理以及機器人的構造特征，掌握機器人的主要零部件，并學習、理解機器人編程軟件的功能和作用。在此過程中，教師可以利用VR、AR、虛擬現實技術，通過物聯網教學，將學生帶到直觀的工廠生產環境中，讓學生對流線上機器人的生產運作模式、原理進行學習，對其中機器手臂的構造和特征以及借助PLC編程軟件來實現流程控制的方式進行探索，可以給予學生更加直觀、形象的學習感受、學習體驗。因此，教師可以利用物聯網設備銜接多方位的教育資源，在信息科技課程教學環節打造豐富多元的趣味探索空間，從而進一步拓寬學生的學習范圍，提高學生的學習效率。

四、小學信息科技課程中物聯網技術教學分析

（一）結合生活實踐挖掘小學信息科技課程中的物聯網應用案例

在小學信息科技課程教學過程中，教師需要充分挖掘物聯網知識和物聯網技術的應用案例，以幫助學生在學習期間提高自身的認知能力和實踐探索能力。引領學生在探究學習過程中產生較為深層次的學習感觸。教師在此過程中可以讓學生結合信息科技課程內容，探討小學信息科技課程中所涉及的物聯網結構單元，并使學生加深對物聯網設備的理解和認知。同時，教師可以引導學生根據自身的理解認知來完成對相關功能系統的再次優化、升級、開發、打造。例如，在講解電子溫度計和溫度傳感器的過程中，教師可以讓學生思考溫度傳感器在當前物聯網系統中的實踐應用案例以及運用規律。通過這樣的實踐學習探索過程，讓學生從多個層面（如功能、價值和作用）去理解和感受物聯網在日常生活中的實際作用。

學生查閱網絡資料，分析溫度計在物聯網系統中的實踐應用案例。在此期間，教師可優先導入相應的課程。比如，在之前的課程教學過程中，教師將機器人上搭載的紅外線傳感器的運作機理、運作原理以及其中的物聯網控制規律向學生進行了講解。而類似的傳感器在生活中還有很多。此時，教師可詢問學生：“你們知道溫度傳感器在生活中的應用規律以及使用特征嗎？”從而引出本章節的核心內容。學生根據溫度傳感器的名稱和結構參數，能夠大致了解溫度傳感器的實際作用，并聯系在科學課程、數學課程以及其他通識課程中所學習到的有關溫度管理的案例。比如，在大棚蔬菜種植過程中，生產者需要有效監控大棚室溫；在天氣預報中也會播報各個時間、各個階段的溫度狀況；另外，在不同的化工反應裝置中也需要控制溫度高低。借此可順帶引出溫度傳感器的物聯網應用規律、運用特征?？勺寣W生在實踐探究學習過程中，結合相關的規律來學習其應用原理以及其中的應用機理。總之，教師在開展小學信息科技課程教學，并實施物聯網教學指導的工作進程中，應當深度挖掘相關課程知識中所蘊含的生活元素和概念，讓學生從生活的視角對相關知識概念的物聯網應用規律和特征進行學習，從而加深學生的學習印象。但是教師在此期間應當做到相應的導學服務，幫助學生從正確的角度和立場來完成探究學習。

（二）在實踐操作中強化學生的物聯網體驗

1.教學原理

在小學信息科技課堂上，教師需要夯實學生對物聯網實踐操作的體驗。為了實現這一目標，教師可以引入多樣的實踐活動，讓學生根據自己的理解和認知，動手完成對物聯網本質概念的學習探索。同時，教師還應結合信息技術課程，讓學生了解物聯網結構和知識的本質內涵。在學習過程中，教師需要讓學生主動參與物聯網系統的開發、設計、建設、使用、總結和分析，以及優化和革新的學習探索。教師可以結合實際的項目信息和情境，讓學生將實踐和理論進行互動，銜接信息科技課程，深入了解物聯網知識概念。這樣做可以激發學生的學習思維，增強學生的學習情感，并提高他們的綜合學習能力。

2.案例導入

比如，當講解智能導航和衛星定位時，教師可以讓學生運用之前學到的知識和技能，更科學高效地描述智能導航的原理。教師可以通過導讀課程讓學生了解衛星定位的基本工作原理和應用特征。然后，結合倉儲搬運的場景，讓學生分析和學習空間定位和物聯網控制邏輯，如運輸機、無人機和搬運車輛的空間定位。接下來，讓學生在Scratch軟件上嘗試結合衛星定位導航系統、信息通信系統和傳感器系統，建立一個完善的物聯網控制陣列和控制矩陣。學生可以在實踐操作中自主體驗和學習，例如使用空間距離傳感器、紅外傳感器、高度傳感器和溫度傳感器結合衛星定位導航系統，對智能倉儲中搬運設備和貨物的位置進行科學直觀地描述。學生可以嘗試通過編程學習或規劃邏輯圖來探索和研究衛星定位導航系統的物聯網應用模型，結合倉儲運輸的案例進行實踐操作和學習，并在Scratch上驗證模型結構的正常穩定性。

3.案例延伸

在完成對常見案例的剖析學習之后，教師也需要結合更深層次的案例模型，讓學生發揮想象力，對部分冷門行業的物聯網運作邏輯進行推理分析，進而培養學生的分析意識和探索意識。

例如，教師可以讓學生嘗試結合近地巡航導彈的飛行邏輯，剖析其中所包含的物聯網控制功能，讓學生思考“巡航導彈能夠貼近地面30米的高度進行持續飛行，其中所包含的物聯網控制原理又有哪些”。學生可以結合衛星定位導航和相應的高度傳感器，通過連接GPS定位信號來鎖定導彈飛行的位置和距離，然后再連接相應的GIS系統來分析導彈飛行的具體位置，結合測繪數據信息，最后將結果反饋到相應的距離傳感器，完成對整個系統的綜合設計。這樣可以保證導彈在飛行過程中，通過衛星定位系統、GIS系統以及高度測位系統的共同引導下，控制發動機的推力和導彈機翼的角度，從而控制飛行高度，還原整個系統的飛行控制邏輯?？傊?，將理論與實踐進行互動整合，開展綜合實踐探索，可以讓學生在物聯網學習過程中有效學習應用概念、應用規律以及知識特征，提高學習效率。

（三）項目參觀學習

教師在信息科技課堂上開展物聯網教學也需要給予學生更加直觀、形象、生動的學習感觸、學習體驗。在上文所講解到的課程教學活動中，主要是讓學生通過模擬分析、結合理論知識理論概念或者結合簡單的仿真驗證來對其中的物聯網功能以及物聯網結構板塊進行模擬探索，這類方式無法進一步加深學生對相關知識概念的理解和認知層次。此時，教師可以引入社會實踐項目，將物聯網課程中的知識概念與實際場景銜接，讓學生參與體驗學習。新版的教材中包含大量新穎的社會實踐應用案例，教師可以帶領學生前往工廠、高新企業單位或科技博物館參與學習探索，從而給予學生更加直觀、全面的學習體驗，加深學生的科技內涵，培養學生良好的科技品德。

舉例來說，在講解“數字農植園”的過程中，教師可以帶領學生到植物園來學習植物園管理者控制植物生長的整個過程。學生可以與植物園的工作人員進行交流溝通，向他們請教植物生長發育過程中控制水源、控制養料以及控制各類營養物質的整個過程。植物園的工作人員可以帶領學生進入植物生長的土壤區域，展示測土傳感器所采集到的數據信息。根據測土分析結果，相關數據信息可以傳遞到中央控制器，從而有效評估當前土壤環境中所缺失的養分，并提供一個確切的水肥管理方案。學生還可以參與空間環境中溫度傳感器、濕度傳感器的實踐應用講解。隨后，學生可以回到中央控制系統，將系統軟件所收集到的數據信息進行整理分析。通過真實的學習環境，學生可以更深刻地體驗到在數據采集、數據傳輸、數據計算分析以及農作物管理過程中物聯網的應用措施。因此，教師需要開展研學項目，帶領學生進入真實情景環境，讓學生直觀地體驗相關技術的應用案例，從而提高物聯網教學的品質和效率。

五、結束語

綜上所述，物聯網作為一種前沿的技術和思維方式，對小學信息科技教育帶來了重要而深遠的影響。在小學教學中，教師需要重新定義物聯網教學的生態體系，以促進學生的物聯網思維和應用能力的發展為核心，提高學生的信息素養。通過積極引導學生參與實踐項目和探索活動，培養學生的合作和創新能力，教師可以幫助學生充分理解物聯網的概念和原理，并將其運用于解決實際問題中。這將使學生能夠更好地適應信息社會的發展，展示出多樣化的能力，為自己的未來發展奠定堅實的基礎。

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