《物联网项目实践》第一课时教学案例公开课.docx

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1、小学信息六下物联网工程实践开课案例2021年4月13-16日，在温州市信息技术教研员冯京和老师的高效组织下，温州市义 教阶段信息技术学科开展线上线下混合工程化教学研讨活动，以期进一步推进人工智能与编 程教育教学的开展。笔者在3月19日收到“物联网工程实践”的开课任务，于4月14日在 本校实施“物联网工程实践”线上课堂教学。一、开课背景分析（一）教材内容简析本课选自浙江摄影出版社（2020版）六年级下册第一单元“万物互联”第5课，是一 节综合性的工程实践课，既是对前面几课的总结，又是相关知识的进一步强化与拓展。根据 教材内容，以工程化学习为依托，包括“分析问题，确定目标”、“头脑风暴，生成方案”

2、、 “搭建环境，建构系统”、“交流提供、总结反思”等，映射到工程化学习过程，即为情境分 析、明确问题、学习制作、实施评价。教师用书建议分为5课时，其中“搭建环境，建构系 统”划分2课时，这局部是学生动手操作的重点，其他局部各为1课时，偏理论性。（二）面临的困难.学情本校是一所农村小学，学生大局部是外来务工子女。据调查，大多数孩子家里没有电脑, 学生原有信息素养不高，由于拼音等认知的欠缺，到了 5、6年级都存在打字能力堪忧的现 象，更遑论编程、物联网之类的知识技能。所以在接到本课任务时，首先想到的是本校学生 没有认知基础，该怎么办？1 .教师专业素养笔者自身没有物联网方面的知识储藏，面临新教材的

3、改革，需要通过各种学习和培训来 提升自己。但实际工作中，由于学校一直以来仅笔者一名信息教师，平常课时较多，还要兼 顾各种与计算机相关的各级各类非学科任务，分身乏术。此种情况下，并没有那么多的时间 和精力投入自身学科素养提升上，有时甚至信息教学任务都未能按时完成。因此，接到开课 任务后，其次想到的就是笔者自己对物联网没有实践经验，该怎么办？2 硬件设备本课物联网工程实践的完整实施必然需要让学生利用相关的硬件进行动手实践，那么硬 件就是必备条件。学校没有配备相关的硬件，该怎么办？3 .教材内容与课时选择本课多课时的教学内容特性，成为本次开课内容选择的一大难点。假设将所有教材内容融 入一节课，该怎么

4、把控课堂时间和学习目标？假设选择前面的课时，为理论课，该怎么表达信 息学科特性？假设选择后面的实操课，该怎么衔接前面的教学情境？二、开课经历（-）前期准备.教材解读笔者首先通过查阅教材整个单元尤其是本课教材内容，结合相关的新教材解读资料和项 目化学习材料，梳理本课教学思路，充分考虑学情，确立本课教学主题一一智能控灯系统, 这是当前能想到的对学生来说最可能达成的物联网工程实践目标。1 .教师物联网知识储藏笔者查阅了许多物联网工程相关的媒体资源，包括各种介绍物联网应用、工作原理、搭 建实例等视频，一那么希望能扩充自己的知识储藏，二那么期待从中搜寻一些适合作为课堂学习 的素材。在对物联网有了一定的认

5、识后，笔者去求教了县内的创客大咖陈德泼老师，学习具体的 物联网控灯操作。陈老师提供了掌控板、光环板和micro:bit板以供实践，手把手教授手机 控制这些主控板上LED灯的方法。在陈老师的帮助下，笔者了解了该工程整个搭建方法和原 理。2 .学生认知基础创立本节课“物联网工程实践”是基于前面的物联网认知上的，面对没有相关物联网认知的 学生，开这样一节课根本是走马观花。为此，笔者利用一些相关的物联网视频，结合自己的 解说，为学生先补一补前面几课重点认知的窟窿，然而时间有限，加上学生学业负担，这个 窟窿可能补得不严实。3 .硬件储藏在没有任何硬件的教学环境下，开设物联网工程实践课实属纸上谈兵。不管本

6、次线上开 课是选择理论课，还是后面的动手实践课，总归新教材的落实得用到相关的设备，而且笔者 起初准备上实操课。为此，借本次开课之机，向学校提出购置主控板，由于经费实在有限， 经学校协商，同意购买25份的主控板单板。对于零硬件操作基础的学生来说，先学习单板 的使用，已实属不易。（二）教学设计历程本次开课虽最终呈现的是教师个人的一堂课，实际背后需要很多老师的支撑。经历几番 专家（如县教研员薛章伟老师、县名师戴瑞懿老师等）的助力磨课，前后教学设计共经历了4次较大修改。第一版:第一版设计好后，由县教研员薛老师牵头到苍南县新星学校进行了一次磨课。该校学生 学习能力较强，有较好的信息素养，但没有物联网的学

7、习基础。上完这节课后，发现不少问 题：1 .学生没有物联网认知基础的情况下，根本无法在一节课的某个环节中简单的启发下，识别 物联网三层次结构。2 .哪怕是学习基础和能力较强的学生，课内完成表格内容的打字局部，还是结果堪忧。3 .一节40分钟的课根本不可能既落实理论局部，又兼顾实操内容。结合薛老师和戴老师课后针对本次磨课情况提出的建议，笔者回校后再次进行梳理，决 定根据本校学生实际和教材内容，进行教学内容重组。第二版:回顾旧知：物联网的应用领域.思考微电影中同学的问题物联对在生活中的应用各小组根据本姐课前讨论的工程问题进行情景潦绎口各组组长集合PPT阐述本组工程问题与缺乏、工程预期目标共同交流各

8、姐工程针对的问题和预期目标，提出疑问或建议基于各姐工程问题，表决选定一个焦点问题作为共同研究工程n布至课后小姐协作任务第二版完全推弃了第一版的教学流程，聚焦教材第一局部“分析问题，明确目标”。笔者将大局部教学时间集中在课前，引导学生课前利用网络查找物联网相关资料，讨论确定本组想研究的工程，再引导学生排演情景剧，协助收集和制作各种道具，指导ppt的设计与制作等。课上，笔者只需组织学生完成各组的工程问题汇报、确定一项焦点问题，整个活动过学生学习兴致很高，也通过这样的活动对物联网有了直接的认知。程基本由学生自主展开,然而，在学生热情洋溢的课堂环境下，却有个根本性的教学问题：这样的课堂，无法体 现信息

9、学科特性。基于此，笔者结合其他老师的建议和前面的教学反思，再次修改教学设计。第三版： 一组学生“外出忘关灯”情景浜绎导入U分析问题情境一忘关灯浪费电、搭建智能控灯系场通过苑动合适的文本框选项完成工程预期目标根据教师手机投屏不同主控板搭建的控灯实例演示， 通过拒动文本框完成智能控灯系场的三层次绥构方案 I口I根据教师提供的信息，交流讨论合适的转构方案 口总集，观看手机控制台灯的实例口布置课后小姐协作任务第三版设计出来后即进行磨课，选择的班级平常课堂气氛有些沉闷，基本没有物联网认 知基础。然而，在本堂课的教学中，学生表现积极，对于笔者课堂上提出的问题基本能答到 预设的点上，课堂环节推进相对顺利。当

10、然，本节课也存在一些问题，如问题情境导入不够 直观、学生活动素材仍需补充、环节过渡衔接用语有待改进等问题。针对这些问题，笔者在 有限的时间内竭力改善，最终形成第四版。第四版:“放学忘关灯”微电影导入分析问题情境一放学忘关灯浪费电、手机远程控制灯的开关根据智能控灯系统针对的问题，输入完整的工程预期目标 口根据教师手机投屏不同主控板搭建的控灯实例演示，通过拘动文本梅完成智能控灯系虢的三&次结构方案I口I根据教师提供的信息，交流确定合适的绥构方案结合前面所学，拒动图块完成智能控灯系婉各硬件设备的关系架构图口课堂总给，布壁课后小组协作任务口现着手机控制台灯的实例第四版的教学设计是在开课前一天晚上才完成

11、的，时间很紧，因第二天上午还需调试钉 钉直播设备、课上教具设备等事宜，没有机会进行最新设计的试上，所以当天下午只能硬着 头皮、随机应变了。三、开课收获与反思通过本次线上线下工程化教学研讨活动，笔者收获良多，也进行了深刻的课后反思。（一）收获L增加了物联网的认知与实践经验，拓宽教学专业知识储藏。2 .进一步了解工程化学习的组织形式，丰富教学经验。3 .基于教学实践进行单元设计，形成完整单元教学框架，完善六年级下册教学资源体系。4 .立足教学实际深入了解教学评一致性的教学理念，真正树立每个教学环节为教学目标而服 务的思想，提升教学能力。5 .获得了学校的硬件支持，为今后的相关学习奠定基础。（二）反

12、思在本次的课堂教学中，存在一些问题与缺乏：教材内容的生性化、课堂偶发事件的预处理、环节衔接语的优化、学生回答的引导等。针对这些问题，笔者需作以下几方面的改进:1 .自身信息专业素养缺乏，需要加强编程、人工智能、物联网等方面的学习。2 .教学能力有待进一步提高，需要多听课、多总结教学经验，并学以致用。3 .教学理论支撑亟需强化，需要多读教育书籍和杂志，并落实课堂教学。4 .公开课教学经验有限，需要多参加各级各类教科研活动，加强与其他教师间的交流，多学 习他人的优秀教学经验。本次“物联网工程实践”线上公开课的开展，对笔者既是一次巨大的挑战，同时也是一 场难得的教学经历，相信对今后的教学活动亦是有一定的帮助。廖美莲苍南县金乡镇第四小学2021/4/18