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面向計(jì)算思維培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用任務(wù)探究式教學(xué)設(shè)計(jì)

2024-06-28 18:23:31沈曉峰
中國(guó)信息技術(shù)教育 2024年11期
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)

沈曉峰

摘要:物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)是信息技術(shù)教育的重要內(nèi)容之一,在實(shí)際教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。因此,本文以物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)為例,以計(jì)算思維能力培養(yǎng)為基礎(chǔ),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用探究式教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,討論了教學(xué)設(shè)計(jì)思路,構(gòu)建了教學(xué)框架,并提出了探究式學(xué)習(xí)任務(wù)路徑方法,以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞:計(jì)算思維能力;物聯(lián)網(wǎng);探究任務(wù);教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ?論文編號(hào):1674-2117(2024)11-0080-03

計(jì)算思維能力是一種高階思維能力,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用學(xué)習(xí)中有著非常重要的作用。所以,在信息技術(shù)教學(xué)中,應(yīng)重視對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng),遵循分階段動(dòng)態(tài)螺旋發(fā)展的規(guī)律,并以探究任務(wù)為載體,開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生不斷地探索實(shí)踐,感知、學(xué)習(xí)、理解計(jì)算思維,最終形成計(jì)算思維習(xí)慣,提升學(xué)生的信息素養(yǎng),助力學(xué)生未來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的必要性

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是信息技術(shù)課程的重要內(nèi)容之一,該部分內(nèi)容組成復(fù)雜,知識(shí)理念抽象,綜合性強(qiáng),知識(shí)層次豐富,知識(shí)內(nèi)容跨度較大,且與信息科技課程其他知識(shí)均有不同程度的關(guān)聯(lián)。因此,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)中,有必要培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力,幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)理解物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)內(nèi)容,了解物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程,提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用任務(wù)探究式教學(xué)設(shè)計(jì)思路

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)中,若通過(guò)加強(qiáng)探究式任務(wù)教學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)計(jì)算思維能力,應(yīng)明確具體的教學(xué)設(shè)計(jì)思路:首先,在實(shí)際開(kāi)展教學(xué)時(shí),以真實(shí)的問(wèn)題解決為探究任務(wù),讓學(xué)生通過(guò)任務(wù)探究學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行問(wèn)題解決,促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)應(yīng)用實(shí)踐,形成正確的思想價(jià)值觀念,順利實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維能力培養(yǎng)。其次,以數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ),對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理,針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)知識(shí)內(nèi)容,構(gòu)建相應(yīng)的探究任務(wù),建立不同物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的關(guān)鍵連接,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行整體思考,使其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)有更加完整的理解與認(rèn)識(shí),促進(jìn)學(xué)生形成完整的學(xué)科觀念,培養(yǎng)并提升計(jì)算思維能力,形成信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。最后,在循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)理念的指導(dǎo)下,以探究任務(wù)為重要載體,建立系統(tǒng)化的教學(xué)思路框架,框架內(nèi)容包括場(chǎng)景分析、知識(shí)理解、應(yīng)用實(shí)踐。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用任務(wù)探究式教學(xué)框架構(gòu)建

1.利用現(xiàn)有知識(shí)經(jīng)驗(yàn),初步理解物聯(lián)網(wǎng)

如今的學(xué)生,生于并長(zhǎng)于信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,他們本身是“網(wǎng)絡(luò)沖浪主力軍”,所以對(duì)互聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)的信息技術(shù)并不陌生。在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)學(xué)習(xí)前,學(xué)生已經(jīng)掌握了一些信息技術(shù)知識(shí),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)基本概念也有所了解,再加上前期信息技術(shù)的學(xué)習(xí),了解了數(shù)據(jù)以及信息編碼的過(guò)程,掌握了一些簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言應(yīng)用技巧,能夠自主進(jìn)行簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)。在日常學(xué)習(xí)中,很多學(xué)生也會(huì)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)搜索學(xué)習(xí)資料,這說(shuō)明學(xué)生已經(jīng)具備了扎實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。[1]所以,在實(shí)際開(kāi)展前期物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),教師可以適當(dāng)?shù)丶涌旖虒W(xué)節(jié)奏,補(bǔ)充一些與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的知識(shí)概念,激活學(xué)生關(guān)于計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),最終幫助學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有一個(gè)整體的感知與了解,為后續(xù)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)深度學(xué)習(xí)創(chuàng)造有利的條件。

2.以物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)內(nèi)容為核心,深度學(xué)習(xí)并理解物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)

在實(shí)際進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)內(nèi)容為核心,并融入計(jì)算思維,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容的同時(shí),通過(guò)教學(xué)任務(wù)解決實(shí)際問(wèn)題,最終形成完整的計(jì)算思維能力。在這一過(guò)程中,教師應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)核心知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理[2],并在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)主題活動(dòng),讓學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)探究的過(guò)程中,完成對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)由淺到深的認(rèn)識(shí),通過(guò)進(jìn)行深入推理與分析,經(jīng)歷應(yīng)用計(jì)算思維解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,從而進(jìn)行深入的思考,加深對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的理解。最后,教師還可以指導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)歸納,逐漸完成對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)體系的構(gòu)建,分析提煉解決任務(wù)問(wèn)題的思維方法,找出一般的規(guī)律,最終在上述過(guò)程中實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

3.實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)遷移應(yīng)用,解決實(shí)際問(wèn)題

學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng),同樣離不開(kāi)生活實(shí)踐場(chǎng)景,教師要引導(dǎo)學(xué)生在場(chǎng)景中解決實(shí)際問(wèn)題,幫助學(xué)生形成計(jì)算思維能力。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)遷移應(yīng)用的過(guò)程中,教師要設(shè)計(jì)針對(duì)性較強(qiáng)的主題任務(wù),為學(xué)生帶來(lái)更好的探索實(shí)踐空間,使學(xué)生在真實(shí)的生活化、主題化、場(chǎng)景化情境中,完成對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的實(shí)踐,運(yùn)用自己的互聯(lián)網(wǎng)思維,進(jìn)行問(wèn)題的解決。最后,通過(guò)總結(jié)反思,不斷完善提升學(xué)生的互聯(lián)網(wǎng)思維能力,并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用任務(wù)探究式教學(xué)設(shè)計(jì)途徑

1.從物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)知識(shí)入手,完成課程內(nèi)容階段劃分

在物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容方面,教師要找出重點(diǎn)的知識(shí)內(nèi)容,如物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、采集以及分析,并找出計(jì)算思維能力與物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)之間的連接融合點(diǎn),基于不同的教學(xué)階段,合理劃分相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容。具體來(lái)說(shuō)要做到以下幾點(diǎn):

一是注重情境構(gòu)思與創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生了解現(xiàn)實(shí)生活中的物聯(lián)網(wǎng)。在教學(xué)時(shí),教師可以選擇可用的開(kāi)源實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件平臺(tái),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)探索實(shí)踐。在這一過(guò)程中,學(xué)生可以基于不同的傳感器,了解相應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取方式,提升學(xué)習(xí)效率。

二是帶領(lǐng)學(xué)生從實(shí)踐出發(fā),搭建簡(jiǎn)易的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。在這一過(guò)程中,學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)與教師的引導(dǎo),合理選擇物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,編寫簡(jiǎn)單的程序,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)模塊功能,還可以嘗試自主進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)試與修正,迭代優(yōu)化程序,并在上述實(shí)踐任務(wù)活動(dòng)中,完成對(duì)核心知識(shí)的進(jìn)階學(xué)習(xí)。[3]

三是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決任務(wù)問(wèn)題。在這一過(guò)程中,需要立足整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程,分析相關(guān)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題,運(yùn)用mPython技術(shù)知識(shí)解決相應(yīng)的問(wèn)題,進(jìn)一步優(yōu)化完善物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建流程,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)信息,再進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)學(xué)習(xí)總結(jié),梳理問(wèn)題,形成方法模型。

四是創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)生活化場(chǎng)景,運(yùn)用所學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的新問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的遷移與運(yùn)用,最終在上述整個(gè)探索實(shí)踐中完成對(duì)計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

2.完成任務(wù)群設(shè)計(jì),喚醒學(xué)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)

任務(wù)群設(shè)計(jì)的概念,最早來(lái)自語(yǔ)文學(xué)科,是一種創(chuàng)新性學(xué)習(xí)方法。在任務(wù)群中,基于不同任務(wù),會(huì)有對(duì)應(yīng)的情境主題。在設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)探究任務(wù)時(shí),會(huì)涉及物聯(lián)網(wǎng)的各種概念知識(shí)與方法,相關(guān)方法包括如何進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的采集等,引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的情境下,完成對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用。

在任務(wù)群設(shè)計(jì)方面,教師要從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓學(xué)生在探索中完成對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的整體感知,認(rèn)識(shí)傳感器采集數(shù)據(jù)的過(guò)程,體驗(yàn)數(shù)字平臺(tái)的作用,從而為后續(xù)學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的認(rèn)知條件。物聯(lián)網(wǎng)探究式主題任務(wù)包括以下內(nèi)容。

探究任務(wù)1:從現(xiàn)實(shí)生活出發(fā),找一找物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用痕跡,設(shè)計(jì)任務(wù)主題為“生活中的物聯(lián)網(wǎng)”。教師帶領(lǐng)學(xué)生一起尋找生活中的物聯(lián)網(wǎng)存在與使用的痕跡,從整體上實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的初步感知與認(rèn)識(shí),了解物聯(lián)網(wǎng)給生活帶來(lái)了哪些便利與影響,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)“萬(wàn)物互聯(lián)”有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。

探究任務(wù)2:教師為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)硬件、軟件設(shè)備支持,了解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程,設(shè)計(jì)任務(wù)主題為“物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集與傳輸”。例如,教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用按鍵傳感器完成音樂(lè)播放功能的控制,還可以引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái),嘗試進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)的采集,學(xué)習(xí)其中的數(shù)據(jù)采集程序語(yǔ)句。

探究任務(wù)3:在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生自主實(shí)踐聲控?zé)舻脑O(shè)計(jì),設(shè)計(jì)任務(wù)主題為“聲控?zé)舻脑O(shè)計(jì)”。在這一過(guò)程中,學(xué)生自主探索,了解各種試驗(yàn)設(shè)備、平臺(tái)的功能,對(duì)傳感器環(huán)境變量狀態(tài)檢測(cè)進(jìn)行探究分析,了解反饋值的變化特點(diǎn),總結(jié)數(shù)據(jù)傳感器采集的思路與程序語(yǔ)句。

探究任務(wù)4:從現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生按照攝像頭識(shí)別模塊,探索攝像頭車牌識(shí)別的過(guò)程,設(shè)計(jì)任務(wù)主題為“生活中攝像頭車牌識(shí)別設(shè)計(jì)”。教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行攝像頭識(shí)別模塊探究分析,體驗(yàn)認(rèn)識(shí)生活中智能傳感設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景,將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系在一起。

3.設(shè)計(jì)生活化情境主題任務(wù),解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題

教師可以設(shè)計(jì)如下幾點(diǎn)生活化情境主題任務(wù)。

生活主題任務(wù)1:與互聯(lián)網(wǎng)連接,實(shí)時(shí)獲取最新的天氣變化信息。在該生活主題任務(wù)探究過(guò)程中,學(xué)生需要學(xué)習(xí)了解互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接方法,并從云服務(wù)平臺(tái)中獲取信息,完成數(shù)據(jù)的讀取,再通過(guò)編程,在設(shè)備上顯示反饋的數(shù)據(jù)信息。

生活主題任務(wù)2:在線吃藥提醒器設(shè)計(jì)。在完成該探究式主題任務(wù)的過(guò)程中,學(xué)生需要學(xué)習(xí)了解MQTT協(xié)議工作原理,并基于該協(xié)議,建立本地物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)[4],最后通過(guò)該平臺(tái),完成生活化吃藥情境分析,明確不同的吃藥需求,然后進(jìn)行編程設(shè)計(jì),通過(guò)服務(wù)平臺(tái)完成消息訂閱,實(shí)現(xiàn)患者吃藥智能化提醒的功能。

生活主題任務(wù)3:計(jì)步器功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在完成該項(xiàng)生活化主題任務(wù)的過(guò)程中,學(xué)生需要結(jié)合不同生活場(chǎng)景,分享計(jì)步需求,做好功能設(shè)計(jì),然后選擇合適的傳感器,探究計(jì)步器的原理,完成計(jì)步器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

結(jié)語(yǔ)

教師需要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算思維能力的認(rèn)識(shí),了解計(jì)算思維在物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)中的重要性,從而確定探究式任務(wù)設(shè)計(jì)思路與方法,在提升物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)質(zhì)量水平的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn):

[1]朱麗敏,侯紅科,郭凌.以工程項(xiàng)目為牽引的“3×N”大實(shí)訓(xùn)課程體系構(gòu)建與實(shí)踐——以廈門南洋職業(yè)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)群為例[J].互聯(lián)網(wǎng)周刊,2024(03):67-69.

[2]錢曉春.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程“崗課賽證”融合教學(xué)模式實(shí)踐[J].中國(guó)新通信,2023,25(23):173-175.

[3]楊春紅,王煥杰.基于產(chǎn)教融合的中職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)[J].學(xué)園,2023,16(25):72-75.

[4]譚天麗.關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)大單元課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐策略研究[J].天天愛(ài)科學(xué):教育前沿,2023(07):49-51.

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