🚀 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):
- Ситуация: “Вы купили умную камеру. Какие первые шаги для безопасной установки?”
- Ситуация: “Ваш умный холодильник начал отправлять странные уведомления. Что делать?”
- 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:
- IoT означает “Интернет вещей”? (ДА)
- Все умные устройства подключены к интернету? (ДА)
- Умный дом может работать без человека? (ДА)
- Все IoT устройства абсолютно безопасны? (НЕТ)
- 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:
- Провести “инвентаризацию” IoT устройств дома
- Заполнить таблицу с родителями:
1УСТРОЙСТВО | ЧТО УМЕЕТ | КАК ПОДКЛЮЧЕНО | БЕЗОПАСНОСТЬ
2___________|___________|_______________|_____________
3 | | |
- Сфотографировать 2-3 самых интересных устройства
- Подготовить рассказ об одном устройстве для класса
Исследовательский проект (для увлеченных):
- Изучить одну профессию, связанную с IoT (IoT разработчик, специалист по кибербезопасности, системный администратор)
- 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