第二单元物联网的数据采集探寻智能交通中的感知技术项目分析教学设计苏科版（2023）初中信息技术八年级上册.docxVIP

课时编号

005

备课时间

上课时间

课题

第二单元物联网的数据采集探寻智能交通中的感知技术项目分析

教学目标

信息意识：能感知物联网感知技术在智能交通中的广泛应用，意识到其对提升交通效率的价值，主动关注智能交通领域的技术动态。

计算思维：能分析智能交通中各类感知技术的工作原理，如倒车雷达、ETC、导航系统等的信息处理过程，培养逻辑分析和问题解决能力。

数字化学习与创新：通过开展传感器实验、探究智能交通场景的项目活动，学会利用数字化工具和资源进行学习与创新实践。

信息社会责任：理解物联网感知技术在智能交通中应用的社会意义，树立规范使用技术、关注技术伦理的责任意识。

教学重点

掌握物联网感知技术在智能交通典型场景（倒车雷达、ETC、电子导航、智能停车场）中的应用及工作原理；理解感知层在物联系统中的地位和作用。

教学难点

深入分析各类感知技术的信息采集、传输与处理过程；自主设计并实施关于智能交通感知技术的探究方案。

教学方法

讲授法、实验法、项目探究法、小组讨论法。

教学准备

教师：多媒体课件、传感器实验器材（如超声波传感器模拟倒车雷达、RFID标签及读卡器模拟ETC）、智能交通相关案例视频。

学生：分组（45人一组）、课前收集智能交通感知技术的相关资料。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

一、情境导入—感受智能交通的便利

1.播放视频：展示ETC快速通道（车辆快速通过并自动扣费）、智能公交站（实时显示公交到站时间、车内拥挤度）、共享单车精准定位与开锁、智能停车场自动找车位等场景。

2.提问引导：“这些场景和传统交通有何不同？什么技术让这些便利成为可能？”

1.观看视频，直观感受智能交通的高效。

2.小组讨论，分享对智能交通技术的初步认识，尝试回答问题。

从生活场景出发，激发学习兴趣，初步感知智能交通与物联网感知技术的关联，培养信息意识。

二、项目问题深度探究—拆解感知技术的作用

1.呈现5个项目子问题，结合案例与动画逐一分析：

问题1：汽车倒车雷达如何测距提示？展示超声波传感器工作动画（发射声波→遇障碍物反射→计算时间差→转化为提示音），类比“蝙蝠回声定位”“超声波清洗机”。

问题2：ETC如何识别车辆并自动收费？展示ETC系统组成（OBU电子标签、RSU读写器、后台系统），讲解“微波激活OBU→传输车辆/账户信息→后台扣费抬杆”，类比“超市自助收银扫码”。

问题3：电子导航如何规划最佳路线？展示导航工作流程（GPS定位→地图数据→算法计算→路径提示），举例“骑行导航动态避堵”，类比“找最短回家路的思考过程”。

问题4：智能停车场如何引导找车位？展示车位传感器（地磁/超声波）→中央系统→显示屏引导，举例“学校智能储物柜感知物品状态”。

问题5：感知层在物联网中的地位？展示物联网架构图（感知层→网络层→应用层），讲解“感知层是‘眼睛和耳朵’，负责采集数据”。

2.组织小组选择12个问题，深入讨论并准备分享。

1.跟随教师讲解，结合动画与类比案例，理解感知技术原理。

2.小组合作，补充生活经验（如自己使用导航、ETC的经历），准备小组分享。

通过具体问题拆解与生动类比，降低技术原理的抽象性，培养计算思维（分析系统逻辑）；小组合作提升数字化学习与创新能力（协作探究）。

三、项目进程规划—明确探究步骤与方法

1.展示项目进程图（制订方案→实施方案→交流评价），讲解各阶段任务：

制订方案：分析“智能交通数据采集需求”（如ETC需采集车辆信息、导航需采集位置与道路数据），选择工具（网络调研、模拟软件、实地观察）。

实施方案：学习感知技术（传感器、数据传输），开展模拟实验（如用虚拟ETC系统模拟扣费流程）。

交流评价：展示成果（PPT、手抄报），讨论技术应用与发展趋势。

2.举例示范“制订方案”：以“智能公交站”为例，引导思考“需采集公交位置、到站时间、车内人数；用GPS、摄像头/红外传感器；记录并分析数据”。

3.介绍数字化工具：推荐知网少儿版、科普网站查资料；展示物联网感知模拟软件（学生模拟ETC、智能停车过程）。

1.理解项目进程三阶段及任务。

2.小组围绕“智能公交/共享单车”，讨论“制订方案”的初步思路（数据需求、工具选择）。

3.尝试使用模拟软件，体验感知技术应用，记录发现。

明确项目实施步骤，学会规划探究过程；通过工具与案例，提升数字化学习与创新能力，为后续项目实施奠基。

四、课堂小结与拓展—升华认知与社会责任

1.引导总结：“智能交通中有哪些感知技术？其工作原理是什么？感知层的地位？”

2.拓展讨论：“感知技术的隐私问题（如ETC采集车辆信息、导航采