《责任教诲信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）的颁布标志着信息科技课程正式成为国家课程。新课标基于核心素养发展哀求，依据学科观点的逻辑关系梳理出数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线，并按照学生的认知规律和信息科技的学科特点，统筹安排各学段的学习内容。
信息科技课程中的六条逻辑主线
新课标环绕六条课程逻辑主线，分阶段订定了责任教诲学段的目标与内容，加强课程内容的螺旋式递进，形成比较稳定的信息科技课程体系，为学校有步骤地开展数字素养与技能教诲供应了依据。
数据（包括大数据）主线关注学生获取数据、甄别数据、剖析数据并运用数据的能力，勾引学生体会数据对数字社会发展的浸染与代价；
算法作为打算思维的核心要素之一，旨在提高学生在问题办理过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动；
网络这条逻辑主线，旨在从狭义的信息互联发展到实现万物互联的即时海量信息交互，理解万物互联的路子、事理和意义；
信息处理的工具由笔墨、图片、音频、视频等多媒体资源延伸到互联网、物联网天生的数据，遵照从“数据点”扩散到“网络面”的逻辑信息组织；
信息安全从文明礼仪、行为规范、依法依规、个人隐私保护等方面入手，勾引学生树立信息安全不雅观，终极实现学生所学课程内容向所承担社会任务的传导与迁移；
人工智能主线帮助学生理解人工智能的特点，勾引学生利用人工智能，与人工智能和谐共处。
“物联网实践与探索”模块中的逻辑主线呈现
随着互联网、大数据、人工智能的快速发展，物联网打破了以“人”为中央的连接模式，推动了物理天下和数字天下更深入的领悟。新课标设置了“物联网实践与探索”模块，聚焦物联网“感知—采集—传输—反馈—掌握”的基本功能，延伸和拓展了“过程与掌握”“互联网运用与创新”模块，为“人工智能与聪慧社会”模块奠定了根本。
通过本模块的学习，有助于学生形成万物互联对人类社会带来影响、机遇和寻衅的认知，有助于学生从物理层面理解物联网作为纽带和媒介如何连接物理天下和数字天下，有助于学生将物联网的干系认知转化为实现大略物联功能的数字系统。对“物联网实践与探索”模块中的六条逻辑主线的梳理如下表所示。
这六条逻辑主线不是各自独立的，其内部存在逻辑关联和递进关联。在物联网中，通过传感器得到的数据是进行算法设计的根本，是连接物理天下与数字天下的纽带和媒介，而数据和算法又是物联网的根本。综合利用“数据”“算法”“网络”三大要素是信息处理的内核，而大数据、人工智能等新技能的发展也迭代更新了信息处理办法和流程，随之而来的信息安全与伦理问题也成为办理问题中的另一个焦点。
“物联网实践与探索”模块中落实六条逻辑主线的传授教化建议
1.数据是物联网实践与探索的核心
在物联网中，各种传感器设备通过不同的物联网技能和物联网协议连接在一起，产生弘大而多样的数据。数据对八年级的学生来说并不陌生，学生在模块六中学习了数据网络、整理和剖析的方法，在模块七中学习了互联网中数据传输的事情事理。
在物联网的传授教化活动中，西席可以根据物联网的特点，选择得当的开源硬件和软件平台，以数据为核心组织学习内容，设计以办理真实的问题为主线的项目活动，从学生身边的物联网案例入手，让学生学习如何通过传感器采集来源可靠的数据，以帮助其更好地理解物联网的事情事理，促进学生理解学科实质，提升打算思维素养。
例如，在智能家居的案例中，通过传感器采集当前环境中的光芒值、温度值等来掌握灯光、空调等设备；智好手环中的传感器采集当前佩戴职员的温度、心跳、血压等数据，检测佩戴人的康健状况等。以生活中的实际问题为切入点，关注数据的各种表现形式，由表及里探索物联网中的数据流程，将数据和算法办理问题的策略与方法浸润在教室传授教化中，让学生通过思考、体验、实践等过程将掩护个人隐私与社会数字安全的信息意识内化于心。
2.算法为物联网问题办理供应有效路径
算法是为办理一类问题而采纳的确定而有限的步骤，可用自然措辞、流程图、伪代码等多种办法进行描述。对付同一个问题，办理方案不同、算法不同，其结果和效率也不同。
物联网中的算法紧张表示在办理真实情境中的繁芜问题中。在传授教化活动中，西席勾引学生以真实问题为切入点，进行深度思考，剖析推理，将繁芜问题进行模块化分解后再处理，从而找到办理问题的方法。物联网中的算法还表示在实现“感知—采集—传输—反馈—掌握”的过程中。
在传授教化活动中，通过搭建大略单纯的物联网系统，采集传感器设备的干系数据，帮助学生建立数据模型。利用编码建立数据间的内在联系，帮助学生理解程序逻辑构造，从而进行详细的程序编写。
面向教诲的开源硬件供应了相应的图形化环境的编程模块，这些编程模块中的代码大略易懂。例如，在仿照智能家居中人脸识别技能的运用时，首先要采集人脸数据，通过对人脸的数据剖析，建立人脸模型，这样AI摄像头就记住了人脸；其次是人脸的识别过程，将待识别的人脸信息输入建立的人脸模型中，人脸模型就会根据输入的人脸信息进行数据匹配，并返回匹配的相似度结果。
3.网络是搭建物联网理论、技能与设备的支架
①以物联网与互联网的关系作为切入点展开探索。传授教化中可以设置联网实验，将学生身边的设备接入到局域网中，通过设备间传输文件、传输数据等，从体系构造、通信协议、做事实质等方面对物联网、互联网进行比较，梳理出物联网与互联网的异同。
②以物联网独特的组成构造为打破口建立理论、技能与设备的对应关系，从认识身边的物联网开始，理解物联网的运用处景及运用模式。为了帮助学生理解人、物、数据和网络之间的联系，西席可以勾引学生剖析大略单纯的物联网系统模型，以及对应的每个层利用了哪些技能和设备。
③借助网络实现成果分享。项目成果展示互换是传授教化的主要组成部分。西席要站在“网络搜索与赞助协作学习”的角度设计成果分享与互换。搭建大略易操作的网络互换平台，形成借助网络实现互助分享的思维习气，使学习成果分享能真正助力学生的发展。
4.信息处理基于物联网天生、处理数据的流程和特点
信息处理不但包括对文本、声音、图像等资源的大略加工处理，还包括利用算法、编程、数据剖析等进行繁芜加工。
物联网具有数据体量弘大的特点，因此，数据剖析成为物联网中最核心的信息处理环节。数据剖析是指利用适当的统计剖析方法对网络到的大量的数据加以汇总、处理、剖析。数据剖析的目的是把隐蔽在一大批凌乱无章的数据中的信息提炼出来，找出研究工具的内在规律，实现数据的高标准输出。以搭建“班级智能养花系统”为例，可以从物联网平台网络许多盆栽的实验数据，根据实验数据能够对盆栽的成长环境做出判断，通过已有数据，对盆栽可能发生的情形做出预测。
在物联网中建立数据与编码的内在联系也是信息处理的内容。在传授教化过程中，可以列举物联网中标识与定位技能，理解数据与编码的内在联系。例如，条形码识别技能办理了数据录入的问题，在医疗中通过条形码手环识别患者身份信息，通过条形码进行医疗废物追踪管理防止病毒传染扩散；射频识别电子车牌战胜了现有交通信息网络技能的瓶颈，可以用来对车辆交通信息进行分类和准确网络。
5.信息安全融入到传授教化各环节
随着物联网紧张研究领域和技能运用的发展，能够有效互联的设备数据正在急剧增加，面临的风险也在不断加大。物联网安全不仅包括物理安全、信息安全、数据安全，还包括安全意识、隐私和数据保护等。
西席可以根据物联网基本框架中的三个层次构造勾引学生磋商存在的安全问题及预防方法。例如，物联网的感知层设备易产生高危系统漏洞而传染病毒，感知层采集的数据在网络层传输时存在被截获、盗取、破译机密信息的风险，运用层的紧张安全问题为虚假终端带来的威胁。
西席可以勾引学生计眷并保护物联网中用户数据。物联网中用户的数字身份运用于各个领域，用户的个人基本信息、位置信息、设备利用的数据信息（如购物记录）等都有可能被盗取。西席可以勾引学生剖析物联网中用户可能碰着的隐私安全隐患，并谈论隐私信息保护的策略。
西席可以从技能可控性的角度强调信息安全问题，勾引学生互换谈论“我国在物联网领域里实现了哪些关键技能的自主可控”以及“我国物联发展的上风”。信息安全在信息科技课程中霸占主要地位，然而信息安全的主线并不是完备独立的存在，它每每与其他几条逻辑主线交织在一起，相互渗透。
因此，在传授教化中西席可以将信息安全及自主可控渗透到每个运用处景及项目活动中，在适当的项目履行节点强调潜在的安全风险、防护方法和技能手段等，勾引学生提升安全意识，完善安全策略，树立安全不雅观。
6.人工智能与物联网运用的新发展
人工智能是研究和开拓用于仿照、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技能及运用系统的一门新的技能学科，始于数据，依赖云打算供应的打算能力，并通过机器学习做出判断。
人工智能与大数据、物联网密切干系。通过物联网可以从现实场景中采集大量的数据，并将采集的数据上传至云端，这些数据既可用于演习人工智能模型，使其更加智能，也可通过人工智能剖析后，反馈给机器，赞助机器做出精确的判断。
在传授教化的过程中，可以勾引学生剖析详细的案例，体会三者之间的密切联系。例如，物联网通过工厂的传感器、工人佩戴的设备、运输工具等网络数据，并利用人工智能对这些数据进行剖析（分辨出潜在的风险），以及时提醒管理职员掩护设备，杜绝隐患，防止事件发生。
人工智能技能的发展拓展了物联网的运用范畴，改变了传统的生产与设备运行模式。例如，借助传感器和云端系统，实时对车辆周围的交通运行、停车情形等信息进行识别与剖析，帮助人们及时理解交通状况，有效办理交通方面的问题。
结束语
新课标四个核心素养和六条课程逻辑主线为责任教诲学段开展信息科技课程传授教化指明了目标和方向。六条逻辑主线交织在一起为“物联网实践与探索”模块供应了内容构造支架，其以互联网及物联网为切入点，以探究物联网“感知—采集—传输—反馈—掌握”基本功能为着力点，聚焦物联网的基本思想、事理、方法与过程，勾引学生建构知识体系，发展打算思维，提高数字化互助与探究能力。
本文作者：
秦春娟 宁夏银川市金凤区良田中学
赵永涛 宁夏教诲厅传授教化研究室
文章刊登于《中国信息技能教诲》2023年第24期
引用请注明参考文献：
秦春娟，赵永涛.贯穿逻辑主线的“物联网实践与探索”传授教化.[J].中国信息技能教诲，2023（24）：20-23.
干系推举
责任教诲信息科技课程标准中“逻辑主线”的认识与理解（点击跳转至此文章）
贯穿逻辑主线的“物联网实践与探索”传授教化
新课标“信息安全”逻辑主线的理解与落地
