第3课建设安全的物联网教学设计湘教版（2024）初中信息科技八年级上册

第3课建设安全的物联网活动概述本次活动围绕建设安全的物联网展开，学生将学习物联网安全的含义、特点、分类以及常见的安全隐患和应对措施。通过学习，学生能够理解物联网安全的重要性，掌握保障物联网安全的基本知识和方法，提升信息安全意识，培养对物联网技术安全应用的责任感。教材分析教材以“方便”与“安全”的矛盾引入，强调物联网安全的重要性。先阐述物联网安全的含义和特点，接着依据物联网三层架构对安全问题进行分类讲解，包括物理安全、网络传输安全和数据安全。通过剖析智能门锁、医疗器械、电动汽车充电桩等多个实际案例，让学生深入理解安全隐患及其影响。教材内容理论与实际结合，引导学生全面认识物联网安全问题。核心素养目标信息意识学生能认识到物联网安全在物联网发展中的关键地位，理解物联网安全对个人和社会的重要影响；能够辨别物联网应用中的安全隐患，增强对物联网安全风险的敏感度和判断力；关注物联网安全技术的发展，提升对信息安全动态的关注度和理解力。计算思维通过分析物联网安全分类和安全隐患，培养逻辑思维和问题解决能力；理解保障物联网安全的技术逻辑和策略，提升抽象思维和系统思维能力，学会运用计算思维分析和解决物联网安全问题。数字化学习与创新借助教材中的探索活动、拓展资料及网络资源，自主学习物联网安全知识，积累数字化学习和处理信息的方法；在探索物联网安全问题的过程中，培养创新思维，尝试提出保障物联网安全的新方法和新思路。信息社会责任了解物联网安全发展中科研人员的努力，培养对科学探索和创新的尊重；认识到保障物联网安全是每个用户的责任，增强信息社会责任感，树立正确的信息安全价值观，规范使用物联网技术。教学重、难点教学重点物联网安全的含义、特点和分类；常见物联网安全隐患及应对措施。教学难点理解物联网安全各分类的具体内容和相互关系；培养学生在实际应用中识别和应对安全隐患的能力。教学方法讲授法、讨论法、探究法教学用具多媒体课件、展示物联网安全案例的图片或视频、相关安全隐患分析资料课时安排一课时教学过程（第一课时）教学环节教学活动二次备课课程导入师：展示一些因物联网安全问题导致严重后果的新闻图片或视频，如智能门锁被破解、个人信息泄露等事件。播放结束后，提问学生：“看到这些事件，大家有什么感受？在使用物联网设备时，你们有没有考虑过安全问题？”生：思考。师：引出本节课建设安全的物联网的主题。选择的案例要具有代表性和震撼力，能引起学生的关注和重视。提问后鼓励学生积极发言，分享自己对物联网安全的初步认识。知识讲授认识物联网安全师：讲解物联网安全的含义，强调保护物联网系统免受未经授权的访问、攻击、破坏和滥用的重要性。对比互联网时代和物联网时代安全风险的不同，以智能家居密码泄露为例，说明物联网安全事件危害的放大效应。师：讲解物联网安全的轻量级、非对称和复杂性特点，结合实际情况解释这些特点产生的原因和影响。生：理解物联网安全的含义及特点。物联网安全分类师：物理安全：讲解物理安全是系统安全的前提，介绍物理安全涵盖的硬件保护、设备认证、环境监控、物理访问控制、电源保护和定期检查维护等方面内容，通过实际案例说明每个方面的重要性，如硬件设备被篡改可能导致的严重后果。师：网络传输安全：分析物联网系统中网络传输安全包含的网络连接故障和数据传输安全问题，讲解可靠的物联网系统应采取的加密传输、冗余网络连接、分布式结构等安全措施，结合实际应用场景，如智能交通系统，说明网络传输安全的重要性。师：数据安全：阐述物联网环境中数据面临的一般信息网络安全威胁和特有的威胁，如软件漏洞导致的数据窃取、用户数据上传至厂商服务器时的隐私泄露问题。强调选择具有完备权限管理、数据加密手段以及网络安全保障措施的平台和方案的重要性，以及在日常使用中重视安全性配置和管理的方法。生：明确物联网安全的分类：物理安全、网络传输安全、数据安全。物联网安全事例剖析师：展示智能门锁、医疗器械、电动汽车充电桩、监控摄像系统、自动售货机等物联网安全事例的图片或视频，详细剖析每个案例中存在的安全漏洞，如智能门锁缺乏身份验证机制、心脏起搏器编程器存在程序漏洞等。引导学生分析这些案例分别属于物联网安全分类中的哪一类，并阐述理由，加深学生对安全分类的理解。生：知道物联网系统中的安全隐患。在讲解过程中，结合大量实际案例，让学生直观感受物联网安全问题的严重性。对于抽象的概念和安全措施，采用简单易懂的方式进行解释，如比喻、举例等。引导学生积极思考，参与案例分析讨论。实践操作探索活动生：以小组为单位，搜集相关资料并讨论数据安全防护的方法和策略，以及在日常生活中如何保护数据安全。每个小组推选一名代表进行发言，分享小组讨论成果。师：巡视各小组，参与讨论并给予引导和启发，如提示学生从个人信息保护、设备使用安全等方面思考。拓展活动生：两人一组，针对智能农植园的土壤湿度数据，设计一套加密、解密规则，并形成文档说明。要求完善代码，在智能农植园项目代码中加入加密、解密程序并测试。同时，进一步思考简易气象站和智能农植园项目还存在哪些安全问题，如何改进。师：为学生提供一些加密、解密的基本思路和方法，帮助学生开展拓展活动。在学生讨论和实践前，提供一些相关资料和参考方向，引导学生有针对性地进行探索。在学生实践过程中，及时给予技术支持和指导，鼓励学生尝试不同的方法和思路。课堂练习1.物联网安全的特点不包括（）A.轻量级B.对称性C.复杂性D.与生活密切相关

2.以下属于物联网物理安全范畴的是（）A.数据加密B.网络连接故障C.硬件保护D.数据隐私泄露

3.为保障物联网数据安全，应尽量选择（）A.功能强大但安全性未知的平台B.具有完备权限管理和数据加密手段的平台C.免费且使用方便的平台D.本地存储数据，不使用任何平台练习题目围绕本节课重点内容设计，难度适中。学生答题后，及时反馈答案，对错误较多的题目进行详细讲解，强化学生对知识点的理解。课堂小结引导学生回顾本节课重点内容，包括物联网安全的含义、特点、分类以及常见安全隐患和应对措施。邀请学生分享在学习过程中的收获和疑问，教师进行总结和解答。强调物联网安全的重要性，鼓励学生在日常生活中关注物联网安全，养成良好的使用习惯。可让学生自主发言总结，教师补充完善。对学生的疑问进行分类解答，重点关注学生对安全分类和应对措施的困惑。板书设计第3课建设安全的物联网一、认识物联网安全1.含义2.特点二、物联网安全分类1.物理安全2.网络传输安全3.数据安全三、物联网安全事例剖析1.案例分析2.所属安全分类教学反思通过本节课教学，学生对物联网安全有了较全面的认识，对安全问题的重要性有了深刻体会。在知识讲授环节，借助实际案例，学生对物联