第9课 物联网协议 教案2 七下信息科技浙教版（2023）

中小学教育资源及组卷应用平台 物联网协议 教学设计 课题 物联网协议 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 七年级 教材分析 本课是浙教版2023信息科技七年级第二单元《探秘物联网》中的第9课《物联网协议》。本课将重点介绍MQTT协议及其订阅模型，通过学习MQTT协议，学生将能够了解物联网通信的基本原理，掌握基于发布/订阅模式的消息传递机制。课程内容有助于培养学生的信息素养和科技创新能力，为进一步探索物联网技术打下基础。 学习目标 信息意识：通过本课学习，学生能够了解MQTT协议在物联网通信中的重要地位，认识到协议在物联网系统中的关键作用，培养其对物联网通信机制的敏感性和好奇心。计算思维：学生能够运用逻辑思维和抽象思维来理解MQTT协议的工作原理和订阅模型，培养其分析和解决问题的能力。数字化学习与创新：通过实践操作和案例分析，学生能够掌握MQTT协议的实现和应用，激发其创新意识和探索精神。信息社会责任：学生能够了解MQTT协议在物联网应用中的伦理和法律问题，形成良好的信息道德和行为规范，树立正确的信息社会责任意识。 重点 了解MQTT协议 难点 掌握MQTT订阅模型 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 通过回顾物联网设备间通信的需求，引导学生思考如何实现设备间的通信，从而引出MQTT协议。 思考设备间通信的需求和实现方式。 通过实际需求导入，激发学生的学习兴趣和探究欲望。 讲授新课 环节一：MQTT协议概述教师活动：介绍MQTT协议的基本概念，解释其作为消息队列遥测传输的含义，以及它在物联网通信中的作用。详细讲解MQTT协议的特点，包括轻量级、发布/订阅模式、持久性、QoS服务质量等级等，通过与其它通信协议的比较，突出MQTT协议的优点。介绍MQTT协议的适用场景，如智能家居、工业自动化、智能城市等，通过实例展示其在不同领域的应用。引导学生思考MQTT协议适用于物联网通信的原因，鼓励他们提出问题和思考。环节二：MQTT订阅模型教师活动：详细讲解MQTT订阅模型的工作原理，包括客户端与代理的连接、主题订阅、消息发布等过程。通过图表和流程图展示订阅模型的工作流程，帮助学生理解其工作机制。演示MQTT客户端的使用，包括连接代理、订阅主题、发布消息等操作，让学生直观了解其使用方法。引导学生动手操作MQTT客户端，亲身体验订阅模型的使用，鼓励他们探索更多MQTT客户端的特性和功能。环节三：MQTT协议的实践应用教师活动：通过案例分析，讲解MQTT协议在智能家居中的应用，如智能灯泡、智能插座等设备的连接和控制。介绍MQTT协议在工业自动化领域的应用，如生产线的远程监控和数据采集等场景。引导学生探究MQTT协议在应用中的原理和优势，鼓励他们提出实际应用中的问题和解决方案。 听讲、记录，了解MQTT协议的基本概念和适用场景。听讲、记录，跟随教师的讲解逐步了解MQTT订阅模型的各个环节。听讲、记录，思考MQTT协议在不同应用场景中的适用性和优势。 帮助学生建立对MQTT协议的整体认识，为后续深入学习奠定基础。让学生深入理解MQTT订阅模型的工作原理和应用方法，培养其计算思维和信息意识。帮助学生拓宽视野，了解MQTT协议在物联网领域的应用前景和优势。 课堂练习 布置相关练习题，引导学生运用所学知识解决实际问题。例如，要求学生使用MQTT协议实现简单的设备间通信等。 完成练习题，巩固所学知识。通过实际操作，加深对MQTT协议的理解和掌握。 通过课堂练习，帮助学生巩固所学知识，提高其解决实际问题的能力。 课堂小结 总结本课所学内容，强调MQTT协议在物联网通信中的重要地位和作用。引导学生思考如何将MQTT协议应用于自己的项目中。 回顾本课所学知识，形成对MQTT协议的全面认识。思考如何将所学知识应用于实际项目中。 通过课堂小结，巩 ... ...