掌握基本概念，认识深刻影响

李维明，教育部普通高中信息技术课标修订组核心成员，正高级教师（教授）

主持人语：自2019年9月采用新課标新教材开展教学以来，北京、天津、山东、海南、辽宁等5个省（市）大多完成了必修模块的教学，部分省（市）还进行了学业水平合格考试，取得了良好的成效。2020年，教育部又组织专家对课标进行了修订，颁布了最新版的《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020修订）》，更加明晰了学科核心素养的内涵和内容模块的结构，增强了教学应用的方向感。当下，新课标新教材的教学实践已经进入到选择性必修模块教学的新阶段，怎么选择、怎么教学是必须面对的重要问题。为配合选择性必修课程的教学，本期继续“普通高中信息技术新课程实施”之选择性必修模块的教学等系列专题的研讨，以飨读者。同时，也希望广大信息技术教师、教研人员积极参与，献计献策，共同促进学科新课标新课程的顺利实施、健康发展。欢迎大家不吝赐稿（358211798@qq.com）。

“物联网”是“选择性必修模块2：网络基础”的第三个教学单元，也是本模块中最后的一个教学单元。在教学中如何引导学生掌握物联网的概念及其发展历程，了解与物联网相关的设备及其功能是本模块教学切入的关键所在。

● 物联网的概念及其发展趋势

物联网是通过使用传感器、定位系统、扫描器等信息采集设备，按照约定的协议，把各种物品与互联网连接起来，实现智能化识别、定位、跟踪、监控、管理的网络，也就是将各种物体连接起来组成实现“万物互联”的网络。

物联网技术呈现多样性和系统性发展。它从一开始的无线自组织网、传感器网络等单一的无线通信技术，发展到RFID、传感器、NB-IoT、Lora、物联网芯片、操作系统、边缘计算等感知关键技术、网络通信技术、应用技术和支撑技术的融合，特别是物联网与新兴技术的融合，如“物联网+5G”“物联网+边缘计算”“物联网+区块链”更是方兴未艾。5G是新一代的移动通信技术，其三大应用场景分别是增强型移动宽带、海量物联和高可靠超低延时连接。5G的高速率、低延时、广覆盖、海量接入的特点能够满足物联网应用，特别是在智慧农业、智慧物流等物联网应用方面的需求。随着智能设备的增加，物联网产生的数据日益增多，对数据分析和处理能力的需求也日益增加。在这种情况下，边缘计算作为分析和处理更靠近生成数据源的技术，能够解决物联网大数据和延迟性问题。而如何保障物联网数据的安全性和隐私性就成为物联网大规模实施的关键问题之一，区块链的关键特征是其高数据加密能力，进入链的数据都无法以任何方式进行修改。物联网与区块链融合能够增强物联网数据的安全性和隐私性，也能够促进区块链在更多的应用场景落地。

● 物联网相关的设备及其功能

既然物联网是一种将“各种物体连接起来组成实现‘万物互联的网络”，那么，物联网相关的设备必然涉及与网络相关的终端设备、网关、服务器等。

终端设备是实现感测和反馈的设备，如烟雾传感器、WIFI摄像头等。这些终端设备可以通过传感器感测现场的声音、光线、空气、运动的状态，并通过网络上传到物联网系统;同时接收物联网系统的应对指令，采取相应的行动。终端设备可以根据其功能分为输入设备和输出设备，其中兼具输入、输出功能且能进行较复杂的信息处理的终端设备，常常被冠之以“智能终端”的称谓，如智能手机、平板电脑等。

网关的作用在于实现终端设备与服务器的连接，在感测的过程中连接设备和收发数据，在反馈的过程中向终端设备传达来自服务器的指令。

服务器的概念与之前学习的网络服务器类似，通常具备收发数据、处理数据和存储数据这三大功能。但是，由于物联网在使用环境、反应速度、数据类型及数量等方面要求更高，所以，运行性能要求更好一些，数据处理功能更强一些。

● 本单元内容的教学

对于物联网内容的教学，《标准》中并未专门提及，但可以借鉴与网络有关的教学。

首先，要让学生了解物联网的概念及其发展历程。这部分内容以识记内容为主，可以提供若干参考资源，让学生通过网络等渠道搜索、学习，通过具体案例体验、感受。

其次，要让学生了解物联网相关的设备及其功能。物联网的主要设备，即终端设备、网关、服务器这三大块中，学生能直接接触的是终端设备。通常，商品化的物联网终端设备都会提供操作的平台：或是APP，或是小程序，也有的提供计算机操作的平台。教学时可以让学生借助平台，积极体验，以亲历物与物的互连，观察万物互联的效果，感受物联网带来的变化。

最后，要了解感测技术及联网技术，包括传感技术、射频识别技术、二维码技术、WIFI技术等。物联网设备的听、看、嗅、触碰等感觉均来自传感器，而将这些感觉传递到系统就需要用到各种网络，所以，感测技术及联网技术也是本单元教学的重要内容。对该部分内容的教学，不可能涵盖各种传感器和网络类别，必须抓住主要内容，以点带面，举一反三地开展教学，重点在于了解传感器在物联网系统中的作用。

本单元教学活动中最为重要的是实际体验和实践操作。教师可以带领学生到真实的环境中去体验，实际感受物联网的应用。除此之外，教师还应创造条件，让学生利用开放的物联网平台，设计、制作简单的物联网应用装置，让学生真正感受到物联网应用的优势，深刻认识到物联网给当今社会带来的影响。