《物联网中的远距离数据传输》教学设计-2026-2027学年苏科版八年级信息技术上册

《物联网中的远距离数据传输》教学设计-2026-2027学年

苏科版（新版）初中信息技术八年级上册

一、学情分析

本节课授课对象为八年级学生，学生在本单元前两课时已完成

**物联网数据传输需求分析、近距离数据传输技术（蓝牙、Wi-Fi）

**的学习，能够区分数十米范围内的短距离物联通信方式，接触过

智能手环、家用智能血压计等数字健康设备，具备基础网络使用与

生活物联网设备认知基础。

从认知特点来看，八年级学生具象思维占主导，能够理解生活

实例，但对广域通信、蜂窝网络、低功耗广域网等抽象技术原理接

受难度较大；学生能够完成简单表格填写、案例小组讨论，但缺乏

“根据场景需求匹配传输技术”的系统化计算思维，容易混淆近距

离与远距离传输的适用边界。同时，学生普遍关注健康监测、远程

就医等数字健康场景，对5G远程问诊、户外老人健康监测设备存

在好奇心，适合以数字健康案例贯穿课堂，降低专业技术理解门槛。

存在典型学习误区：一是默认%-Fi可以实现全国范围远距离

数据传输，忽略路由器信号覆盖局限；二是认为所有物联网设备都

需要高速网络，不了解低功耗、低速率远距离技术的存在价值；三

是忽视健康数据远距离传输过程中的隐私泄露、数据安全风险，信

息社会责任意识有待强化。

二、教材分析

本课为第三单元《物联网的数据传输一探究数字健康中的传输

技术》第三课时，承接探索2《物联网中的近距离数据传输》，完成

物联网通信技术完整知识体系构建，是单元重难点内容，同时为单

元综合实践“搭建远程健康监测系统”提洪技术理论支撑。

教材核心内容分层

1.导入板块：教材以数字健康真实情境设问一一居家老人户外

佩戴智能心电监测设备，数据如何跨越数公里同步至子女手机与社

区医院平台，对比Wi-Fi＞蓝牙短距离局限，引出远距离物联网传

输核心概念，明确本课探究主线：面向数字健康场景的广域通信技

术。

2.主体知识板块(教材三大核心技术)

(1)5G移动通信技术：教材结合远程心电会诊、车载健康监测

案例，标注5G高速率、低时延、海量设备连接三大核心参数，配

套4G/5G测速对比探究活动；

(2)NB-IT窄带物联网：教材以户外智能血压监测终端、社区老

年健康报警器为数字健康案例，重点讲解低功耗、广覆盖、低成本

特性，说明设备可依靠单节电池持续工作数年；

(3)卫星远距离通信：教材面向野外、偏远山区无手机基站场景,

讲解卫星物联健康监测设备应用，补充覆盖无地面网络区域的补充

传输方案。

3.探究活动板块：教材设置对比表格任务，要求学生结合数字

健康场景，对比5G、NB-IT.卫星通信的速率、功耗、覆盖范围、

适用场景；配套小组讨论任务：为独居老人户外健康监测设备选择

最优远距离传输技术，并说明理由。

4.拓展与安全板块：教材补充健康数据远距离传输安全提示，

提出加密传输、匿名化数据、规范平台授权三条信息保护要求，落

实数字健康隐私保护育人目标。

教材编写逻辑

遵循新课标“情境驱动一技术拆解一对比归纳一实践应用一安

全拓展”思路，全程以数字健康场景为载体，弱化复杂通信协议专

业术语，聚焦初中阶段可理解的技术特征与场景选型，串联物联网

感知层、网络层、应用层三层架构，建立完整物联数据传输链路认

知，实现信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任

四大核心素养同步落地。

三、核心素养目标

（一）信息意识

1.能够区分物联网近距离、远距离数据传输技术的适用边界，

识别数字健康场景中远距离传输的真实需求；

2.主动观察生活中5G、NB-IT物联健康设备，能根据传输距离、

功耗、数据量判断通信技术选型，建立技术服务实际需求的认知；

3.敏锐察觉健康生理数据远距离传输过程中的隐私泄露风险，

主动关注物联网数据安全规范。

（二）计算思维

1.通过拆解远程心电监测设备完整数据流（传感器采集一远距

离传输一云端医院平台），运用分解、建模思维梳理远距离传输完整

链路；

2.借助教材对比表格，归纳5G、NB-IT,卫星通信的核心参数

差异，形成多维度对比分析能力;

3.针对不同数字健康场景（城市居家、户外长时监测、偏远山

区），自主推理匹配最优远距离传输方案，形成系统化问题解决思路。

（三）数字化学习与创新

1.借助课堂图文、网络简易科普资源，自主探究三种远距离传

输技术工作原理，独立完成教材探究表格填写；

2.小组协作完成“老年数字健康监测设备传输方案设计”，能用

流程图绘制远距离数据传输路径，输出简易设计方案；

3.能够迁移本课知识，设想远距离物联网技术在运动健康、乡

村医疗中的创新应用。

（四）信息社会责任

1.知晓心率、血压、心电等个人健康数据属于敏感隐私信息，

理解远距离传输加密、匿名化处理的必要性；

2.自觉遵守物联网设备数据使用规范，不随意泄露他人健康监

测数据，树立负责任使用物联技术的意识；

3.感受远距离物联网通信技术对基层医疗、养老健康服务的普

惠价值，体会数字技术服务民生的社会意义。

四、教学重难点

（一）教学重点

1.掌握5G、NBTT、卫星通信三种物联网远距离传输技术的核

心特征；

2.结合数字健康场景，区分三类远距离技术的适用范围，完成

场景与技术匹配;

3.梳理数字健康设备远距离数据完整传输链路。

（二）教学难点

1.理解不同远距离传输技术“速率、功耗、覆盖范围”三者之

间的权衡关系（高速率往往伴随高功耗，低功耗技术速率较低）；

2,综合多维度条件，为复杂数字健康场景合理选择最优远距离

传输方案；

3.建立“技术便利与数据安全平衡”的辩证认知，将隐私保护

意识融入技术应用思考。

五、教学过程

（一）情境导入，回顾旧知，引出新课

教师活动

1.展示教材开篇情境素材：两张数字健康设备图片，第一张为

室内家用智能血压计（连接Wi-Fi同步数据至手机），第二张为户

外老年人随身心电监测报警器；朗读教材原文导入文字：“当健康监

测设备仅在室内使用时，Wi-Fi,蓝牙可完成数据传输；但老人前往

公园、郊外散步，远离家庭路由器，生理数据需要同步至社区医院

与子女手机，数十公里的远距离传输需求，无法依靠近距离通信技

术实现。本节课我们探究物联网远距离数据传输技术，解决数字健

康广域监测的传输难题”。

2.开展递进式师生问答互动：

师：上一节课我们学习了Wi-Fi.蓝牙这类近距离物联网传输

技术，哪位同学说一说Wi-Fi的有效传输距离大约是多少?

生：Wi-Fi依靠路由器，一般只能覆盖几十米，离开家里信号

就会断开。

师：回答准确。那如果老人在距离家5公里的公园突发心律异

常，手环采集的心电数据怎样跨越远距离发送给医院？能不能使用

蓝牙或者Wi-Fi?

生：不能，超出信号覆盖范围，设备无法连接网络。

师：这就产生了本节课要解决的核心问题一一物联网远距离数

据传输。教材将远距离传输定义为：依托广域蜂窝网络、卫星网络,

实现数公里至跨地域的物联数据交互，区别于局域网近距离传输。

今天我们结合数字健康养老、远程医疗案例，学习三种主流远距离

传输技术。

3.板书课题：探索3物联网中的远距离数据传输。

学生活动

结合生活体验回答教师提问，在课本标注近距离、远距离传输

的边界，初步感知本课探究任务。

设计意图

依托教材原生数字健康情境，以学生熟悉的养老监测设备制造

认知冲突，回顾前一课时近距离传输知识，自然搭建新旧知识桥梁,

明确课堂探究主线，落实信息意识素养。

(-)新知探究一：5G移动通信远距离传输技术(教材主体第一部

分内容讲解)

教师活动

1.完整解读教材原文5G板块内容：〃5G即第五代移动通信技

术，是支撑万物互联的蜂窝广域网络，依托全国基站实现全域覆盖,

具备三大核心优势：超高传输速率、毫秒级低网络时延、单区域海

量设备同时连接，广泛应用于远程数字健康场景，如实时心电远程

会诊、5G车载急救监测、高清手术远程指导二

2.展示教材配套4G与5G性能对比简表，同步投影展示：

传输技术传输延迟峰值速率单区域连接设备量功耗水平

4G20-50毫秒百兆级有限中等

5G低至1亳秒千兆级每平方千米百万台较高

3.分层师生互动问答，拆解教材案例:

师：教材中提到5G用于远程心电会诊，大家思考，远程会诊

为什么必须使用5G,普通4G难以实现？

生：心电图像、实时心跳视频数据量大，4G传输慢，会卡顿延

迟，医生无法实时判断病情。

师：总结到位，教材明确5G低时延特性，医疗急救场景对数

据实时性要求极高，延迟过高会延误诊疗；同时5G高速率可以同

步传输高清生理波形、视频画面。

师：大家再思考，5G有什么短板？观察表格功耗一栏。

生：功耗较高，如果小型健康手环持续使用5G,电池会很快耗

尽。

师：这是关键特征，教材提示5G更适合搭载大容量电池、需

要高速实时传输的数字健康设备，不适合需要续航数年的小型监测

终端。

4.拓展教材探究小实验：手机测速体验，组织学生课后使用测

速软件对比4G、5G速率差异，记录数据填写教材空白实验表格。

学生活动

朗读教材5G段落，填写课本配套对比表格，跟随问答梳理5G

优势与局限，记录远程医疗适配场景。

设计意图

依托教材原文与配套表格，以问答拆解抽象技术参数，结合急

救医疗真实案例，让学生理解5G的适用场景与短板，通过性能对

比培养多维度分析的计算思维。

（三）新知探究二：NB-IT窄带物联网远距离传输技术（教材核心

重难点内容）

教师活动

1.逐句讲解教材NB-IT原文：〃NBTT窄带物联网是专门面向

物联网设备设计的低功耗广域远距离通信技术，复用现有移动蜂窝

基站，无需单独搭建网络；仅占用极窄通信带宽，速率较低，但穿

透力强、覆盖范围广、设备功耗极低，一节普通电池可支撑设备连

续工作5至10年，设备成本低廉”。

2.展示教材数字健康案例图：社区户外老年智能血压报警器、

户外心率监测终端，训解教材配套案例文字；“城市公园、小区户外

摆放的老年健康监测设备，多采用NB-IT技术，设备不需要频繁充

电，全天实时上传血压、定位数据至社区健康平台，当监测到异常

指标时自动推送提醒至家属手机二

3.深度师生问答互动，对比5G与NB-IT核心差异:

师：同样是依靠手机基站的远距离传输技术，NB-IT和5G最

大区别是什么？结合教材文字寻找关键词。

生：NB-IT低功耗、速率慢，5G高速率、耗电多。

师：非常准确。那我们思考教材中的场景：老人随身佩戴的小

型健康报警手环，优先选择NB-IT而非5G,核心原因是什么？

生：手环体积小，电池容量有限，NB-IT续航时间长，不用频

繁充电；手环只传输简单数字血压、心率数据，不需要高速网络。

师：补充教材关键知识点：NB-IT适合传输少量文字、数值类

健康数据，不支持高清视频、大图传输，完美匹配长期待机、间断

上传数据的小型健康监测设备。

4.组织学生同桌互助，在课本上标注NB-IT四大核心特点：低

功耗、广覆盖、低成本、低速率。

学生活动

研读教材案例文字，同桌交流问答，在课本标注核心特征，区

分NB-IT与5G的适用数字健康场景。

设计意图

本课难点集中于两种蜂窝远距离技术的取舍逻辑，通过教材养

老监测案例具象化低功耗价值，问答引导学生主动对比权衡速率与

续航.突破“高速网络最优”的思维误区，锻炼场景化选型计算思

维。

（四）新知探究三：卫星远距离通信补充传输方案（教材拓展内容）

教师活动

1.讲解教材卫星通信板块原文：〃5G、NB-IT均依赖地面手机基

站，在深山、野外、偏远乡村等无地面瓯络覆盖区域，需要卫星物

联网通信完成远距离数据传输；健康监测设备内置卫星通信模块，

直接与空中卫星交互数据，实现全域无死角覆盖”。

2.展示教材配套案例：山区乡村野外徒步人群卫星健康定位监

测仪，解读教材场景描述：“偏远乡村独居老人、户外探险人群，所

处环境无蜂窝基站，一旦出现身体不适，卫星设备可远距离传输定

位、心率数据，同步给救援、医疗人员二

3.师生问答梳理卫星通信优缺点：

师：卫星通信覆盖范围无限制，是不是所有健康设备都适合搭

载卫星模块？教材有没有提示短板？

生：卫星设备成本更高，传输速率慢，功耗比NB-IT高。

师：总结教材结论：卫星通信属于远距离传输补充方案，仅用

于无地面基站的特殊场景，城市常规数字健康监测无需使用。

4.课堂阶段性小结，带领学生共同完善教材完整对比总表（板

书同步呈现）：

远距离传核心优势主要短板适配数字健康场

输技术景

5G高速率、低时功耗高、电池远程手术指导、车

延、实时传输消耗快载急救实时监测

NB-IT超低功耗、续航传输速率低，户外老年手环、社

久、低成本广覆不支持大图视区静态血压监测终

盖频端

卫星通信无地面基站全域设备造价高、深山、野外无网络

远距离传核心优势主要短板适配数字健康场

景

覆盖速率低区域健康监测

学生活动

记录卫星通信适用特殊场景，集体梳理完整三类技术对比总表,

梳理三类远距离传输技术分层定位。

设计意图

完善教材三类近距离技术知识闭环，表格可视化归纳全部核心

知识点，问答引导学生建立“分场景分层选用”思维，为后续小组

方案设计任务铺垫理论基础。

（五）课堂探究活动：数字健康远距离传输方案设计（教材实践任

务）

教师活动

1.出示教材探究任务原文：现有三类数字健康监测场景，小组

合作为每个场景匹配最优远距离传输技术，书写理由：

场景1:社区医院远程实时心电会诊，需要同步高清动态心跳

波形；

场景2：公园老年随身心率报警手环，要求续航至少1年，仅

上传心率数值；

场景3：山区护林员野外随身健康定位仪，当地无手机信号基

站。

2.布置小组讨论要求，开展巡回指导，随后邀请小组代表发言,

开展互动点评问答:

小组代表L场景1选择5G,因为需要实时传输高清波形，

对速率、时延要求高。

师：该小组判断准确，有没有同学补充5G适配的核心依据？

生：心电图像数据量大，NB-IT速率不足无法传输实时画面，

5G低时延不会耽误医生诊断。

小组代表2：场景2选用NB-IT,手环电池小，需要长时间续

航，只传简单数字数据。

师：完全贴合教材NB-IT的应用定位，抓住低功耗核心优势。

小组代表3：场景3选用卫星通信，山区没有地面基站，5G和

NB-TT都无法使用。

3.结合学生发言，回归教材文字再次巩固三类技术选型逻辑，

纠正“一味追求高速网络”的错误思路。

学生活动

4.人小组合作讨论，填写教材探究任务答题区域，小组代表分

享方案与理由，听取点评修正思路。

设计意图

依托教材原生实践任务，以小组协作形式综合运用本课全部知

识点，通过问答互评强化场景匹配能力，落地计算思维与数字化学

习创新素养。

（六）拓展学习：数字健康远距离传输的数据安全（教材安全拓展

板块）

教师活动

1.朗读教材安全拓展原文：“心率、血压、心电、个人定位等健

康数据属于敏感个人隐私信息，通过远距离网络传输时，存在数据

拦截、信息泄露风险，因此物联网健康设备必须采用加密传输、数

据匿名化、平台授权访问三项保护措施”。

2.师生互动深度提问，渗透信息社会责任：

师：如果老人手环的健康定位、心率数据通过NB-IT远距离传

输时未加密，会存在哪些风险？

生：陌生人可能获取老人实时位置，泄露身体患病隐私，存在

安全隐患。

师：教材提出匿名化处理是什么含义？举个例子说明。

生：上传数据时隐藏姓名、身份证号，仅上传监测数值，不绑

定个人身份信息。

师：总结育人要点：远距离物联网技术给数字健康养老、远程

医疗带来便利，但技术使用必须守住数捱安全底线，自觉保护自身

与他人健康隐私，遵守网络数据保护相关规范。

学生活动

在课本安全板块标注隐私保护三条措施，结合问答思考物联技

术使用的责任边界。

设计意图

补齐课堂价值育人环节，结合远距离传输场景讲解数据安全风

险，平衡技术优势与伦理规范，落实信息社会责任核心素养。

（七）课堂整体梳理，巩固教材核心知识

教师活动

1.带领学生分层梳理本课教材完整知识脉络，师生一问一答串

联全课：

师：物联网远距离传输区别于W