Skip to main content

🚀 Знакомство с Raspberry Pi - твой первый IoT-компьютер

📚 Урок 3: 🌐 Мир Интернета вещей

🎯 Цели и планируемые результаты урока

Предметные результаты:

  • Понимание концепции Интернета вещей (IoT)
  • Знание основных типов IoT устройств и их применения
  • Понимание принципов работы умных устройств
  • Осознание возможностей и рисков IoT технологий
  • Базовые знания о кибербезопасности IoT

Метапредметные результаты:

  • Развитие системного мышления
  • Умение анализировать и классифицировать устройства
  • Навыки исследовательской деятельности
  • Формирование критического мышления о технологиях

Личностные результаты:

  • Понимание влияния технологий на повседневную жизнь
  • Формирование ответственного отношения к цифровой безопасности
  • Развитие интереса к современным технологиям

🚀 Мотивационное начало (7 минут)

“Магическая утренняя история”

Учитель рассказывает историю, сопровождая демонстрацией реальных устройств:

“Представьте: вы просыпаетесь утром, и ваш будильник уже ‘договорился’ с кофеваркой - она начала готовить кофе за 5 минут до того, как вы проснулись. Умная лампа постепенно увеличила яркость, имитируя восход солнца. Ваш телефон показывает, что умная зубная щетка напоминает о чистке зубов, а фитнес-браслет уже подсчитал, сколько шагов вам нужно сделать сегодня…”

Демонстрация устройств:

  • Умная лампочка (меняет цвет через приложение)
  • Фитнес-браслет
  • Умная колонка
  • Датчик температуры с WiFi

Проблемный вопрос: “Как все эти разные устройства ‘разговаривают’ друг с другом? И почему это называется ‘Интернет вещей’?”

Интрига дня: “Сегодня мы станем исследователями невидимых связей между вещами и создадим карту умных устройств нашей школы!”

📖 Основная часть урока

Блок 1: “Что такое IoT - от простого к сложному” (12 минут)

🎭 “Эволюция вещей” - интерактивная презентация

Этап 1: “Обычные вещи”

1🕰️ Обычные часы → показывают время
2🌡️ Обычный термометр → показывает температуру  
3💡 Обычная лампа → включается выключателем
4🚗 Обычная машина → едет, когда мы управляем

Этап 2: “Умные вещи”

1⌚ Умные часы → показывают время + уведомления + пульс + шаги
2🌡️📱 Умный термометр → температура + отправка данных на телефон
3💡📱 Умная лампа → свет + управление через интернет + автоматика
4🚗🧠 Умная машина → езда + навигация + автопилот + диагностика

Этап 3: “Интернет вещей”

1🌐 Все умные вещи связаны через интернет
2📊 Они делятся информацией друг с другом
3🤖 Принимают решения автоматически
4👨‍💻 Мы можем управлять ими удаленно

🔍 Формула IoT

Интерактивное выведение формулы на доске с детьми:

1Обычная вещь + Датчики + Интернет + Умный мозг = IoT устройство
2
3🔧 Обычная вещь - то, что мы используем каждый день
4📡 Датчики - "органы чувств" устройства  
5🌐 Интернет - "дороги" для передачи информации
6🧠 Умный мозг - программа, которая принимает решения

🎯 Игра “Превращаем обычное в умное”

Дети работают в парах, получают карточки с обычными предметами и должны придумать, как сделать их “умными”:

  • 🪑 Стул → Умный стул (следит за осанкой, напоминает встать)
  • 🎒 Рюкзак → Умный рюкзак (GPS, напоминание о забытых вещах)
  • ✏️ Ручка → Умная ручка (записывает написанное в цифровом виде)
  • 🚪 Дверь → Умная дверь (открывается по отпечатку пальца)

Блок 2: “Экосистемы IoT - от дома до города” (15 минут)

🏠 Станция “Умный дом”

Интерактивная демонстрация с макетом дома:

 1🏠 УМНЫЙ ДОМ - это большая семья IoT устройств:
 2
 3КУХНЯ:
 4- 🔥 Умная плита - готовит по расписанию
 5- ❄️ Умный холодильник - заказывает продукты
 6- ☕ Умная кофеварка - готовит кофе к пробуждению
 7
 8ГОСТИНАЯ:  
 9- 📺 Умный телевизор - знает ваши предпочтения
10- 🌡️ Умный термостат - поддерживает комфорт
11- 🔊 Умная колонка - центр управления домом
12
13СПАЛЬНЯ:
14- 💡 Умное освещение - имитирует рассвет/закат  
15- 😴 Умный матрас - отслеживает качество сна
16- 🚨 Умная сигнализация - охраняет покой
17
18ВАННАЯ:
19- 🚿 Умный душ - идеальная температура воды
20- ⚖️ Умные весы - мониторинг здоровья
21- 🪥 Умная зубная щетка - правильная чистка зубов

Практическое задание: Дети рисуют план своего “умного дома будущего” с подписями функций каждого устройства.

🏫 Станция “Умная школа”

Мозговой штурм: “Какой могла бы быть наша школа?”

 1🎓 УМНАЯ ШКОЛА:
 2
 3КЛАСС:
 4- 📋 Умная доска - интерактивное обучение
 5- 🌡️ Климат-контроль - комфортная температура  
 6- 💡 Автоматическое освещение - по времени дня
 7- 🔇 Умная акустика - идеальный звук
 8
 9КОРИДОРЫ:
10- 🚶 Датчики движения - экономия электричества
11- 📹 Система безопасности - охрана учеников
12- 🗣️ Умные объявления - информация когда нужно
13
14СТОЛОВАЯ:
15- 🍽️ Умное меню - учет предпочтений и аллергий
16- ♻️ Мониторинг отходов - экология
17- 💳 Безналичная оплата - удобство
18
19БИБЛИОТЕКА:
20- 📚 Умный поиск книг - быстрое нахождение
21- 📖 Электронные книги - доступ к мировой литературе
22- 🤫 Мониторинг шума - поддержание тишины

🌆 Станция “Умный город”

Видео-путешествие по умному городу:

 1🏙️ УМНЫЙ ГОРОД - это огромная сеть IoT:
 2
 3ТРАНСПОРТ:
 4- 🚦 Умные светофоры - оптимизация движения
 5- 🚌 Умные автобусы - отслеживание маршрутов  
 6- 🚗 Каршеринг - умное использование автомобилей
 7- 🚴 Умные велопарковки - экологичный транспорт
 8
 9ИНФРАСТРУКТУРА:
10- 💡 Умное освещение улиц - экономия энергии
11- 🗑️ Умные мусорные баки - оптимизация вывоза
12- 🌧️ Мониторинг погоды - предупреждение о ЧС
13- 💧 Умные фонтаны - красота и экономия воды
14
15БЕЗОПАСНОСТЬ:
16- 📹 Система видеонаблюдения - охрана порядка
17- 🚨 Датчики загрязнения - экомониторинг
18- 📱 Экстренные кнопки - быстрая помощь
19- 🚒 Умная пожарная служба - быстрое реагирование

Блок 3: “Исследование IoT устройств” (10 минут)

🔬 Практическая лаборатория “Анатомия IoT устройства”

Исследуемые устройства (каждая команда получает одно):

  • Умная лампочка
  • Фитнес-браслет
  • Умная колонка
  • Датчик температуры/влажности

Исследовательская карта для каждой команды:

 1🔍 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КАРТА IoT УСТРОЙСТВА
 2
 3НАЗВАНИЕ УСТРОЙСТВА: ________________
 4
 5ВНЕШНИЙ ОСМОТР:
 6- Размер: ____________________________
 7- Материал: __________________________  
 8- Кнопки/индикаторы: _________________
 9- Разъемы: ___________________________
10
11ФУНКЦИИ (что умеет):
121. _________________________________
132. _________________________________
143. _________________________________
15
16ДАТЧИКИ (что чувствует):
17□ Свет    □ Звук      □ Движение
18□ Температура □ Влажность □ Другое: ____
19
20ПОДКЛЮЧЕНИЕ:
21□ WiFi    □ Bluetooth   □ Другое: ______
22
23УПРАВЛЕНИЕ:
24□ Кнопки на устройстве
25□ Мобильное приложение  
26□ Голосовые команды
27□ Автоматически
28
29ПРИМЕНЕНИЕ В ЖИЗНИ:
30Где можно использовать: ________________
31Кому это поможет: _____________________

Презентация результатов: Каждая команда представляет свое устройство классу (2 минуты на команду).

Блок 4: “Безопасность в мире IoT” (8 минут)

🛡️ “Цифровые замки и ключи”

Проблемная ситуация:

“Представьте: хакер взломал умную дверь вашего дома и может открывать ее когда захочет. Или получил доступ к камере в детской комнате. Страшно? Давайте разберемся, как защититься!”

🎯 Основные угрозы IoT (простым языком):

1. “Подслушивание” 👂

1Проблема: Устройства передают данные, кто-то может их перехватить
2Пример: Злоумышленник узнает, когда вас нет дома  
3Защита: Шифрование данных (как секретный код)

2. “Взлом управления” 🎮

1Проблема: Кто-то получает контроль над вашими устройствами
2Пример: Управляет вашими камерами или замками
3Защита: Сильные пароли и двухфакторная аутентификация

3. “Слежка” 👁️

1Проблема: Устройства собирают много данных о вас
2Пример: Знают ваш режим дня, привычки, местоположение
3Защита: Настройка приватности, ограничение доступа к данным

🔐 Правила цифровой гигиены для IoT:

Создаем вместе “Памятку безопасности IoT”:

 1✅ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ IoT:
 2
 31. 🔑 СИЛЬНЫЕ ПАРОЛИ
 4   - Не используем "123456" или "password"
 5   - Уникальный пароль для каждого устройства
 6   - Меняем стандартные пароли
 7
 82. 🔄 ОБНОВЛЕНИЯ
 9   - Регулярно обновляем программное обеспечение
10   - Включаем автоматические обновления безопасности
11
123. 🌐 БЕЗОПАСНАЯ СЕТЬ  
13   - Используем защищенный WiFi (WPA2/WPA3)
14   - Не подключаем важные устройства к публичным сетям
15
164. 👀 КОНТРОЛЬ ДОСТУПА
17   - Проверяем, какие данные собирает устройство  
18   - Отключаем ненужные функции слежения
19   - Читаем соглашения о конфиденциальности
20
215. 🚨 МОНИТОРИНГ
22   - Следим за необычной активностью устройств
23   - Проверяем список подключенных устройств в сети

🎮 Игра “Кибербезопасность IoT”

Ситуационные задачи (работа в группах):

  1. Ситуация: “Вы купили умную камеру. Какие первые шаги для безопасной установки?”
  2. Ситуация: “Ваш умный холодильник начал отправлять странные уведомления. Что делать?”
  3. Ситуация: “Сосед говорит, что может управлять вашей умной лампой. Как это возможно?”

🗺️ Проектная работа: “Карта IoT устройств школы” (15 минут)

🎯 Командное исследование

Задача: Создать интерактивную карту IoT устройств в школе

Этап 1: Планирование исследования (3 минуты)

1КОМАНДЫ ПО ЗОНАМ ШКОЛЫ:
2- Команда 1: Учебные классы
3- Команда 2: Коридоры и холлы  
4- Команда 3: Столовая и буфет
5- Команда 4: Спортзал и раздевалки
6- Команда 5: Библиотека и администрация
7- Команда 6: Техническая зона (серверная, щитовая)

Этап 2: Полевое исследование (7 минут)

Исследовательский лист:

 1🗺️ КАРТА IoT УСТРОЙСТВ - ЗОНА: ___________
 2
 3НАЙДЕННЫЕ IoT УСТРОЙСТВА:
 4□ WiFi роутеры/точки доступа
 5□ Камеры видеонаблюдения  
 6□ Датчики пожарной сигнализации
 7□ Системы контроля доступа (турникеты, карточки)
 8□ Умные доски/проекторы
 9□ Датчики освещения
10□ Системы вентиляции/климат-контроля  
11□ Интерком/громкая связь
12□ Другое: _________________________
13
14ДЛЯ КАЖДОГО УСТРОЙСТВА:
15Название: ____________________________
16Местоположение: _____________________  
17Функция: ____________________________
18Как подключено: ______________________
19Уровень безопасности: ________________

Этап 3: Создание карты (5 минут)

Материалы: Большой план школы, стикеры разных цветов, маркеры

Легенда карты:

  • 🟢 Зеленые стикеры = Безопасные IoT устройства
  • 🟡 Желтые стикеры = Устройства средней безопасности
  • 🔴 Красные стикеры = Потенциально уязвимые устройства
  • 🔵 Синие стикеры = Неопознанные устройства

Результат: Общая карта IoT инфраструктуры школы на стене класса.

🎨 Творческое задание: “Мой IoT мир будущего” (5 минут)

Индивидуальная работа “Дневник исследователя IoT”

 1📱 МОЙ IoT ДНЕВНИК - УРОК 3
 2
 3🌟 ЧТО МЕНЯ БОЛЬШЕ ВСЕГО УДИВИЛО СЕГОДНЯ:
 4_________________________________________
 5
 6🏠 УМНЫЕ УСТРОЙСТВА У МЕНЯ ДОМА:
 71. ____________________________________
 82. ____________________________________  
 93. ____________________________________
10
11💡 МОЯ ИДЕЯ УМНОГО УСТРОЙСТВА:
12Название: _____________________________
13Что делает: ___________________________
14Кому поможет: _________________________
15Как сделать его безопасным: ____________
16
17🛡️ 3 ГЛАВНЫХ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ IoT:
181. ____________________________________
192. ____________________________________
203. ____________________________________
21
22🚀 МОЯ МЕЧТА ОБ УМНОМ ГОРОДЕ:
23_____________________________________
24_____________________________________
25
26⭐ САМООЦЕНКА:
27□ Понимаю, что такое IoT
28□ Могу найти IoT устройства вокруг  
29□ Знаю основы безопасности IoT
30□ Готов создавать свои IoT проекты

📝 Рефлексия и закрепление (8 минут)

“IoT викторина” (4 минуты)

Быстрые вопросы с показом рук:

  1. IoT означает “Интернет вещей”? (ДА)
  2. Все умные устройства подключены к интернету? (ДА)
  3. Умный дом может работать без человека? (ДА)
  4. Все IoT устройства абсолютно безопасны? (НЕТ)
  5. Можно использовать одинаковый пароль для всех устройств? (НЕТ)

“Цепочка IoT” (4 минуты)

Дети встают в круг. Каждый называет одно IoT устройство, объясняет его функцию и передает “эстафету” следующему. Нельзя повторяться!

Пример: “Умный холодильник → следит за продуктами → передаю Маше!”

“Температура понимания”

Дети показывают “температуру” своего понимания темы:

  • 🧊 Холодно - ничего не понял
  • 🌡️ Прохладно - понял частично
  • ☀️ Тепло - понял хорошо
  • 🔥 Горячо - понял отлично, могу объяснить другим!

🏠 Домашнее задание

“IoT детектив дома”

Основное задание:

  1. Провести “инвентаризацию” IoT устройств дома
  2. Заполнить таблицу с родителями:
1УСТРОЙСТВО | ЧТО УМЕЕТ | КАК ПОДКЛЮЧЕНО | БЕЗОПАСНОСТЬ
2___________|___________|_______________|_____________
3           |           |               |
  1. Сфотографировать 2-3 самых интересных устройства
  2. Подготовить рассказ об одном устройстве для класса

Исследовательский проект (для увлеченных):

  1. Изучить одну профессию, связанную с IoT (IoT разработчик, специалист по кибербезопасности, системный администратор)
  2. Подготовить мини-презентацию о том, чем занимается этот специалист

🎨 Творческое задание: “Дневник техника” (5 минут)

Создание личного технического справочника

Каждый ученик заполняет страничку в своем дневнике:

 1📋 МОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ДНЕВНИК - УРОК 2
 2
 3🔧 ОСВОЕННЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ:
 4□ Мультиметр (V, A, Ω)
 5□ Обжимные клещи  
 6□ Паяльник (базовые навыки)
 7□ Кусачки
 8
 9🎯 МОИ ИЗМЕРЕНИЯ СЕГОДНЯ:
10- Батарейка АА: ___ В
11- Резистор 220 Ом: ___ Ω  
12- Ток через светодиод: ___ мА
13
14🚨 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ:
151. ________________________
162. ________________________
173. ________________________
18
19🏆 МОЯ ДИАГНОСТИКА:
20Проблема в схеме была: ____________
21Как я ее нашел: ___________________
22Как исправил: ____________________
23
24⭐ САМООЦЕНКА:
25Что получилось лучше всего: _______
26Над чем надо поработать: __________

Дополнительная творческая часть:

🎭 “Создание инструкции для друга”

Каждый ученик выбирает один из освоенных инструментов и создает простую иллюстрированную инструкцию для своего друга:

Формат инструкции:

 1📖 КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ [НАЗВАНИЕ ИНСТРУМЕНТА]
 2
 3👤 Автор-эксперт: [Имя ученика]
 4
 5🎯 ЧТО ЭТО ДЕЛАЕТ:
 6[Простое объяснение назначения]
 7
 8⚠️ БЕЗОПАСНОСТЬ:
 9- Главное правило: _______________
10- Что НЕЛЬЗЯ делать: ____________
11
12📋 ПОШАГОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ:
13Шаг 1: _________________________
14Шаг 2: _________________________  
15Шаг 3: _________________________
16
17💡 МОЙ СЕКРЕТНЫЙ СОВЕТ:
18[Личная рекомендация от опыта]
19
20🎨 РИСУНОК:
21[Схематичный рисунок инструмента или процесса работы]

🏷️ “Мой технический значок”

Дети создают персональный значок “Юный техник” с элементами:

  • Личный логотип или инициалы
  • Символ любимого инструмента
  • Девиз техника (например: “Измеряю точно!”, “Чиню аккуратно!”)
  • Уровень мастерства (Новичок/Ученик/Мастер)

Материалы для значка:

  • Картонная основа
  • Цветные карандаши/фломастеры
  • Наклейки с символами инструментов
  • Булавка для крепления

📱 “QR-код моих достижений” (для продвинутых)

Создание QR-кода, который ведет на страничку с результатами урока:

  • Фото собранной схемы
  • Записанные измерения
  • Описание решенной проблемы

Презентация творческих работ (3 минуты)

“Галерея мастеров”

  • Дети вывешивают свои инструкции на доску
  • Каждый кратко (30 секунд) представляет свой “секретный совет”
  • Голосование за самую полезную инструкцию
  • Фотографирование значков для школьной стенгазеты

“Цепочка экспертности”

  • Дети встают в круг
  • Каждый называет один освоенный навык и передает “эстафету знаний” следующему
  • Последний подводит итог: “Теперь мы команда настоящих техников!”

Домашнее творческое задание:

  • Доработать свою инструкцию дома (добавить цветные иллюстрации)
  • Показать инструкцию родителям и получить их отзыв
  • Подготовить к следующему уроку: принести инструкцию для обмена с одноклассниками