八年级上册信息技术第三单元《跨学科主题活动 校园安防系统设计》川教版2024 教案.docxVIP

课题

《跨学科主题活动校园安防系统设计》

单元

三单元

学科

信息技术

年级

八年级

学习

目标

【核心素养】

信息意识：

能主动关注校园安防中的信息需求，通过实地调研、资料查阅等方式收集有效信息，明确校园安防系统的设计方向，具备对安防信息的敏感度和筛选能力。

计算思维：

在功能设计中能分析多种实现路径，运用可行性评估标准筛选最优方案，通过绘制算法流程图梳理系统逻辑，培养逻辑推理和问题拆解能力。

数字化学习与创新：

借助网络查阅传感器、执行器相关资料，利用小组合作整理设计方案，尝试运用数字化工具辅助项目设计，提升数字化学习和创新实践能力。

信息社会责任：

在设计中关注法律法规和隐私保护，树立校园安全人人有责的意识，培养尊重他人隐私、遵守网络安全规范的责任感。

【教学目标】

知识与技能：

知识与技能：了解校园安防系统的核心需求和设计流程，掌握功能设计、硬件选择、物联网主题设计的基本方法，能完成简单的系统设计方案。

过程与方法：通过实地调研、小组讨论、方案设计等活动，体验项目式学习过程，提升合作探究和问题解决能力。

情感态度与价值观：感受物联网技术在校园安全中的应用价值，增强安全防范意识和创新意识，培养团队协作精神。

过程与方法：

采用项目式教学法，结合实地调研、小组合作、案例分析、成果展示等方式，引导学生从“发现问题—分析问题—解决问题”逐步推进项目设计。

情感、态度与价值观：

拓展学生知识面，提高学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。培养学生的计算机思维和自主探究、小组合作能力。培养孩子们的动手操作能力。激发对信息技术的学习兴趣，树立“科技守护安全”的理念，培养主动参与校园安全建设的责任感和团队协作精神。

重点

校园安防系统的需求分析、功能设计及可行性评估，硬件选择与物联网主题设计。

难点

多种功能实现路径的对比评估，算法流程图的绘制，设计方案的合理性与创新性平衡。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

教学设计

教学设计

教学设计

一、新课导入

1、情景展示

同学们，上课前先给大家讲个“校园小插曲”——上周一早上，咱们班小明同学忘带校卡，在校门口急得团团转，保安叔叔核对了半天信息才放行；还有上周三放学，有位家长没及时接到孩子，在校园周边找了好久，最后发现孩子在图书馆看书忘了时间。

大家有没有遇到过类似的情况？或者觉得咱们校园里哪些地方的安全防护可以更完善？

（学生自由发言，分享经历和想法）

2、揭示课题

哈哈，看来大家都是校园安全的“小小观察员”！其实这些问题都能通过智慧技术解决，就像教材里博士爷爷问的：物联网技术还能运用在校园哪些场景保障安全呢？

今天咱们就化身“校园安防设计师”，一起解锁《校园安防系统设计》的技能，用科技给校园安全“上保险”，怎么样？有没有信心挑战这个任务？

（板书课题）

二、新知学习

（一）项目需求分析：做校园安全的“侦探”（8分钟）

要设计好用的安防系统，第一步得搞清楚“校园到底需要什么”——这就像侦探破案前要先勘察现场，咱们得先做“现状调研”。教材里说可以通过实地观察、交流访谈、查阅资料的方式，分析安防系统该布局在哪些区域，有哪些功能。大家想想，咱们校园里哪些地方是安全重点区域？比如校门口、楼道、图书馆、实验室这些地方，对不对？

（展示校园场景图片，引导学生思考）

以校门口为例，咱们需要它具备什么功能呢？是不是要能识别师生身份、记录进出时间，还能防止陌生人随意进入？再比如楼道，上下课人流量大，是不是需要监测人流量，避免拥挤踩踏？现在请小组讨论2分钟，列出3个校园重点安防区域和对应的核心功能，稍后咱们来“破案分享”！

（小组讨论后，邀请2-3个小组发言，教师点评总结）

大家找的区域都很关键！那调研之后还要干嘛呢？教材里提到“改进建议”——咱们得看看现在的安防措施有没有“漏洞”。比如有的同学说楼道没有人流提醒，有的说实验室危险品存放没有监测，这些都是需要改进的地方。接下来请每个小组把刚才讨论的区域和功能整理一下，再补充1条改进建议，填写在教材的表格里，给大家3分钟时间！

（学生填写表格，教师巡视指导）

（二）项目功能设计：做方案筛选的“决策家”（10分钟）

搞定了需求，接下来就进入“功能设计”环节——这可是设计的核心，咱们要从“可行路径”里选最优方案。教材里给了楼道人流量监测的3种路径，大家看看：路径①用摄像头+人工智能，能精确分析还能看行为；路径②用人员计数器，成本低；路径③靠热量变化推算，容易受温度影响。如果让你们选，会选哪种？为什么？

（学生自由发言，分析不同路径的优缺点）

哈哈，大家都很有经济头脑和实用主义精神！其实选择的关键就是“可行性评估”，教材里给了4个标准：技术可行、经济可行、时间可行、法律可行。比如路径①虽然先进，但可能成本高、技术难度大