中小学教育资源及组卷应用平台 八年级信息科技教学设计 课题 第10课 物物互通有新径 核心素养目标 信息意识：1.学生能够认识到 MQTT 在物联网中的重要性，了解不同协议在信息传输中的作用。2.培养学生对信息的敏感度，能够根据实际需求选择合适的信息传输协议。2.计算思维：1.帮助学生理解 MQTT 的工作流程，培养学生的逻辑思维能力和算法思维。2.让学生在实践操作中学会运用计算思维解决问题，如配置服务器、编写代码等。3.数字化学习与创新：1.引导学生利用在线平台和软件进行学习和实践，培养学生的数字化学习能力。2.鼓励学生尝试创新，探索不同的物联网应用场景和解决方案。4.信息社会责任：1.强调信息安全的重要性，培养学生保护个人信息和国家信息安全的责任感。2.引导学生正确使用物联网技术，遵守网络道德规范。 教学重点 1.MQTT 的通信机制。2.利用在线 MQTT 服务器实现订阅功能。3.搭建本地 MQTT 服务器的步骤。 教学难点 1.理解发布者、服务器和订阅者之间的关系及工作流程。2.解决实践操作中遇到的问题。 教学方法 讲授法、类比法、任务驱动法、讨论法 学习方法 探索，讨论 教学用具 计算机，互联网 教 学 过 程 导入新课 利用HTTP可以传输数据，那么MQTT有什么独特之处？为何在物联网领域得到广泛的应用？ 教学过程 了解 MQTT 通信机制（10 分钟）1.教师讲解 MQTT 采用发布订阅的通信机制，介绍发布者、服务器和订阅者三个角色的作用及关系。MQTT（消息队列遥测传输）是目前物联网中很流行的协议，具有开放、轻量、可靠、易实现的特点，能够为大量硬件性能较低且处于互联网中的远程设备提供数据传输和监控服务。 MQTT 采用发布订阅的通信机制，有三个角色： （1）发布者； （2）服务器（中介）； （3）订阅者。2.思考：能否用生活中一个比较恰当的例子类比MQTT的通信机制？用生活中订报纸的例子类比 MQTT 通信机制，帮助学生理解。3.提出问题让学生思考：在不同的物联网场景中，使用哪种协议更合适？为什么？引导学生分析 HTTP 和 MQTT 的异同。2.体验物联网服务平台（10 分钟）1.介绍 MQTT 服务器的作用和分类，包括在线 MQTT 服务器和本地 MQTT 服务器的优缺点。2.讲解利用在线 MQTT 服务器实现订阅功能的步骤。1.任务 1：熟悉在线 MQTT 服务器。注册并登录在线 MQTT 服务器，添加项目和主题，添加设备并记录设备 ID、用户名和密码等。2.任务 2：实现 MQTT 订阅功能。启动移动热点并设置网络名称和密码，修改代码中的网络名称、MQTT 服务器地址、主题等字段，将程序烧录到主控板，在 MQTT 服务器中发送消息，观察主控板是否收到消息。3.搭建本地 MQTT 服务器（10 分钟）1.教师以开源软件 SIoT 为例，介绍搭建本地 MQTT 服务器的步骤。用写字板打开 config.json 文件进行配置，运行 SIoT 获取本机 IP 地址，在浏览器中输入本机 IP 地址和 “:8080” 进入服务器登录界面 课堂小结 1．MQTT的发布订阅通信机制中有发布者、订阅者和服务器三个角色。 2．在线MQTT服务器的使用方法。 3．利用物联网服务平台实现订阅功能。 分层作业 尝试搭建本地 MQTT 服务器，实现订阅功能 板书设计 第10课 物物互通有新径 课后反思 组长审批、 签字 年 月 日 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com) ... ...
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