《走近物联网》教学设计
时间:2020-07-04 17:11

  本课的学习者是小学五年级的学生,这个年龄段的学生生性活泼、好奇心强,观察和分析能力较中年级有了很大的提高,对事物的认知正逐步从形象思维向抽象思维过渡。具备了一定的合作学习能力,恰到好处的分工合作,能让每一位学生在合作中凸显自己的作用,感受自己存在的价值,在合作中体会团队的力量,领会组内互助的意义。

  21世纪以来,互联网迅猛发展,五年级的孩子一直在互联网中成长,对互联网的学习、娱乐、交流等强大功能有一定的切身体会。对他们而言,虽然物联网是一个全新的概念,但在日常生活中,都或多或少的接触过物联网的应用,如运用手机应用“我查查”比价等,却不知道这就是物联网的应用,这些体验都将有助于学生理解物联网的概念。

  《走近物联网》是苏科版小学信息技术拓展模块III“物联网技术”学习单元的起始课。本节课主要学习内容有:(1)物联网概念:通过电子传感器、电子标签、摄像头等设备,将所有物品和互联网相连,实现物物相连,以方便识别、管理和控制;(2)物联征:全面、可靠传输、智能处理;(3)物联网应用:广泛应用于智能家居、智能安防、智能医疗、智能交通等各个领域。这三个学习内容层层递进,环环相扣。

  知识与技能:了解物联网的概念;能描述物联网的基本特征,如全面、可靠传输、智能处理;能体会生活中常见的物联网应用,如“我查查”、智能摄像头等。

  过程与方法:在理解物联征的过程中,体会实验——分析——理解的学习方法。体会“分工”和“同学”,感受合作的意义和团队的力量

  “物联网”对学生而言,是一个全新的概念,概念的建构需要一步步累积,从表层到内涵,逐步丰富。在了解其基本含义的基础上,才能理解其特征,领会其应用。概念、特征、应用三个学习内容属于层层递进的关系,故设计了层层递进的“初步,认识物联网——动手实践,理解物联网——智慧生活,体验物联网——畅想未来,展望物联网——思维导图,总结物联网”的学习过程,让学生经历远观——近瞧——进入——展望——总结的学习过程,让学生在做中学,学中思,真正创设“以学生为中心”的学习情境。

  谈话:同学们,你们用过互联网吗?你用互联网做什么了?(查资料、玩游戏、上QQ……)你的父母用互联网做什么了?(工作、购物、聊天……)互联网为我们提供了虚拟的学习和娱乐的空间,实现了人与人之间零距离的沟通。

  设计意图:熟悉而又感兴趣的话题,容易激起学生的共鸣,使之产生愉悦的情感体验。用“上网”这个话题进行简单的课前谈话,活跃了气氛,让学生以饱满的热情投入到学习中来。而互联网又是物联网的基础,谈论这个话题,又为物联网的学习作好铺垫。

  远程互动:将手机屏幕投射到学生机屏幕上,在手机上打开“小蚁摄像头”程序,远程连接,介绍这是老师的家,和家里的人打招呼……

  提问:老师用互联网做什么了?(远程视频、远程)是的,那老师家里肯定有个什么设备?(智能摄像头)对,它就是我的千里眼和顺风耳,我可以通过互联网,随时查看家里的情况,不用担心安全问题。手机,就是我的另一个智能大脑。

  课题:其实,老师刚才已经用互联网实现了一个新的领域的应用,这个领域叫物联网。今天,就让我们一起走近物联网的世界。

  猜想:(1)看到“物联网”这个名字,你感觉是个什么样的网?(2)物联网的英文是Internet of Things(IOT),看到这个英文名,你能判断出物联网中的“物”通过什么相连的?

  设计意图:远程在家庭中还未普及,学生的知晓率还不高,用手机远程连接智能摄像头进行场内外互动,有效激发了学生的兴趣,同时和后面学习“物联网的特征”遥相互应。“物联网”这个概念,对学生而言是陌生的,但“互联网”却常熟悉的,此处采用知识迁移引导学生根据中文名猜想“物联网是物物相连的网络”,再根据英文名判断通过“互联网”相连,初步建构物联网的概念。

  回顾:刚上课的时候,老师的家是通过什么连入互联网,让老师的手机可以看到家里的情况?(摄像头)

  小结:完善物联网概念:通过电子传感器、电子标签、二维码、条形码、摄像头等设备,将所有物品与互联网相连,实现物物相连,以方便识别、管理和控制。

  设计意图:物联网中的“物”是智能的物,通过观看微视频,帮助学生理解正是电子传感器、电子标签、二维码、条形码等才使得这些物“拥有理解和传输信息的能力”,从而成为智能的物,再回顾远程的应用,进一步充实“物”的概念,理解物联网的目的是为了方便识别、管理和控制。

  实验分三步走。第一步,在组长的带领下,对照实验学习单了解实验内容,认识实验器材;第二步,根据实验学习单,分工做好实验准备;第三步,老师设置关联,合作完成实验过程,填写实验结果。

  设计意图:初步物联网后,学生对物联网的认识仅仅停留在概念层面,还不能理解物联网的本质。借助于实验,让学生亲身体验物联网“—传输—处理”的工作过程,再将其与“人处理信息的过程”进行类比,得出物联网“全面、可靠传输、智能处理”三个基本特征,变抽象为形象,从而深刻理解物联网的工作过程。

  过渡:物联网生活是什么样的呢?打开桌面上的“物联网智慧生活线上体验馆”()快捷方式,一起体验物联网的智慧生活。

  设计意图:智慧的物联网生活还没有普及,学生生活中的体验尚少,不能对物联网形成一个整体的认识,感受不到物联网生活带来的便捷。线个主题多个场景的体验,让学生选择自己喜欢的场景进行体验,并组内交流、小组汇报,全面感受物联网给生活带来的巨大变化。再由线上到线下,感受物联网已悄然进入我们的生活。

  10年、20年以后,物联网下的我们会怎么生活呢?我们来看看这段视频,就像这一家人这一年的除夕一样。

  心中有蓝图,天地更宽阔。让学生满怀憧憬,并朝这个方向努力,着眼于学生的终身发展。再通过未来物联网生活视频的播放,让学生深度感受“物联网”给人们生活带来的便捷,进一步激发学生学好“物联网”的决心。

  “思维导图”可以让学生迅速产生“头脑风暴”般的体验,将本节课的学习内容迅速起来,理清物联网的相关知识,并内化知识。

  比例不大,却是信息技术教学的一个难点。就“走近物联网”这一课而言,往往采用“讲授——复述”的方法来向学生物联网相关的概念和应用,并没有关注学生是否真正理解,导致的结果就是学生不是“走近”物联网,而是离“物联网”越来越远。为了克服以往陈述性技术知识教学中的不足,帮助学生在充分理解的基础上掌握物联网的知识,兰老师做了多方面的尝试:

  一是巧用微视频,解读抽象概念。微视频作为一种可以有效呈现教学内容的形式,有着强烈的视觉冲击效果,有利于学生对复杂知识的理解。物联网中的物是如何连入互联网的呢?王老师精心剪辑了一段介绍物联网的微视频,学生带着问题看完视频后,在交流汇报的过程中充实了“物”的概念,逐步理解物联网中的“物”是智能的物,从而完成知识的建构。

  理解。人类获取知识的途径主要有直接获取和间接获取,通过实验器材让学生从自身感官直接获取知识,是人与生俱来的技能,更能引起学生的学习兴趣。王老师精选 “海尔SmartCare智能家居套装系统”让学生体验、感受物联网的“—传输—处理”工作过程,帮助学生来进一步理解物联网。在此基础上,借助“物联网智慧生活线上体验馆”,让学生选择自己喜欢的场景进行体验,全面感受物联网给生活带来的巨大变化。

  生亲身体验物联网的工作过程后,将其与“人处理信息的过程”进行类比,得出物联网“全面、可靠传输、智能处理”三个基本特征,从而帮助学生深刻理解物联网的本质。

  四是搭建“实验学习单”探究支架,提高活动的有效性。本课中,王老师为每一小组的实验活动均设计了不同的“实验学习单”,小组在“实验学习单”的下,认识实验器材,熟悉实验要求,关联实验器材,经历实验过程并填写实验结果。避免学生陷入漫无目的反复尝试,提高了学生实验的效率,使得探究更加有效。