第9课 物联网协议 教案

中小学教育资源及组卷应用平台 第9课 《物联网协议》 教学设计 【课标内容要求】 通过对身边真实应用场景中物联网的分析，认识物联网实现万物互联的基本原理。 【教学内容分析】 本课是浙江教育-出卷网-出版的义务教育教科书《信息科技》七年级下册第9课，第二单元《探秘物联网》的教学内容。本课学习内容属于《信息科技课程标准》要求中第四学段内容模块《物联网实践与探索》中的“物联网基本原理与功能”部分。 通过前面8课的学习，学生认识了物联网，了解了物联网中的感知与识别，传感器以及无线通信技术。本课的学习目标是通过互联网和物联网协议的学习，了解物联网协议；通过MQTT协议的消息发布/订阅模型的学习，了解应用MQTT协议实现物联网通信的基本过程。通过本课学习，为接下来物联系统原型搭建的学习做好铺垫。后续将通过学习物联网实践相关知识，对物联网有更系统、直观的了解，使学生对物联网的认识从了解到掌握，再到负责任地使用物联网的高度。因此本课在《物联网实践与探索》模块中具有承上启下的作用。 本课知识内容相对抽象，在实际教学过程中，教师尽量以直观、通俗、生动的方式来呈现教学内容。 【教学目标】 1.通过智能家居的实例以及对互联网协议的知识迁移，了解物联网协议。 2.通过网络搜索，认识日常生活中常见的物联网协议。 3.通过自学书本和视频资料，揭开MQTT协议神秘的面纱。 4.通过具体任务的实践活动，了解MQTT协议的消息发布/订阅模型以及其特点，掌握应用MQTT协议实现物联网通信的基本过程。 5.通过小组活动设计未来的智能家居场景，让学生使用MQTT协议描述设备间的通信过程，从而加深对MQTT协议的学习，也培养了学生的创新能力。 重点：了解MQTT协议的消息发布/订阅模型以及其特点，掌握应用MQTT协议实现物联网通信的基本过程。 物联网中万物的通信依靠协议工作，MQTT协议是物联网中主要的协议。再者，根据课标相应的内容要求，因此，确定本课的重点为了解MQTT协议的消息发布/订阅模型以及其特点，掌握应用MQTT协议实现物联网通信的基本过程。 难点：掌握应用MQTT协议实现物联网通信的基本过程。 MQTT协议的知识点比较抽象、复杂，其背后的原理更是难以准确呈现与把握。对于七年级学生而言，以学生现有的认知水平和知识储备，掌握应用MQTT协议实现物联网通信的基本过程有困难。因此，确定本课的难点为掌握应用MQTT协议实现物联网通信的基本过程。 【核心素养指向】 通过网络搜索等课堂活动，提升学生对信息的敏感度和对信息价值的判断力，以及学生寻找有效数字平台与资源解决问题的意愿的信息意识。将已学的互联网协议知识融入到本课中，提升学生运用计算机科学领域的思维方法，将其迁移运用于解决其他问题的计算思维。通过畅想未来智能家居场景的小组活动，提升了学生在日常学习与生活中，具有创新创造活力，能积极主动运用信息科技高效地解决问题，并进行创新活动的数字化学习与创新能力。 【学情分析】 经过第一单元的学习，学生对于物联网已经具备初步认识，并且感受到了物联网在生活中的普遍性与重要性。在之前的课程中，学生应已具备一定利用互联网进行信息检索和自主学习的能力。同时学生在学习本节内容前，已有互联网协议和无线通信技术的相关知识储备。但由于课程内容较理论化，对于七年级学生而言相对难以理解，而且比较抽象、枯燥，调节课堂氛围消除一定的畏难情绪，转抽象事物具象化、通俗化，可以有效提高学生的学习兴趣。 【设计构想】 整体设想 本节课以走进智能家居为情境，开展三个活动：分别是探秘物联网协议、探秘MQTT协议、感受MQTT协议和一个小组活动：畅想未来智能家居场景，利用导学单，引导学生自主探究问题且主动积极地共享资源，将原本枯燥抽象的知识点具象化、 ... ...