4.3升级数据传输距离 教学设计 -2025-2026学年八年级上《信息科技》（教科版）

第3课 升级数据传输距离 教学设计 教学内容分析 本课聚焦于Wi-Fi传输技术在物联网中的应用。上一课围绕智慧农业中的农业大棚温湿度数据管理的真实问题进行了分析，并实现了在农业大棚内完成短距离的实时温度与湿度数据传输，本课继续围绕这一问题，研究如何实现远程对农业大棚内的实时温湿度数据进行传输，也就是远距离传输温湿度数据。学生将通过实践操作，掌握Wi-Fi传输的基本原理和应用方法，并实现温湿度数据从传感器到物联网平台的传输。通过本课的学习，学生能够理解Wi-Fi技术的特点，并将其应用于物联网项目中，是对学生综合运用物联网技术解决实际问题的能力的进一步锻炼。 学习者分析 八年级学生常使用Wi-Fi联网，如手机连家庭Wi-Fi、智能电视用Wi-Fi播放视频，对其远距离传输特性有感性认识。他们具备一定观察、分析和合作能力，能参与蓝牙与Wi-Fi差异的讨论及简单模块连接，但对Wi-Fi与物联网平台通信的原理及协议的分析能力尚在发展。学生好奇Wi-Fi如何远程传输温湿度数据，想探索技术细节。发展需求是理解Wi-Fi在网络层的作用，建立与远程数据管理的关联，路径为从对比两者差异到实现数据远程传输。可能遇到的困难是在模块配置、平台连接及远程传输编程中出现错误。 学习目标确定 （1）通过对生活中远程数据传输需求实例的分析，体会Wi-Fi在物联网应用中的优势，能够合理选择Wi-Fi传输技术优化数据传输。 （2）结合实物，认识物联网常用的Wi-Fi模块型号，并通过阅读连接物联网平台的步骤说明和独立实践，掌握为主控板配置Wi-Fi网络的关键步骤，正确实现物联网平台的连接，并体会MQTT协议在数据传输中的作用。 （3）经历算法设计和编程实践的过程，实现温湿度数据的远程传输，锻炼运用计算思维解决实际问题的能力。 教学重点和难点 （1）教学重点 ①通过对生活中远程数据传输需求实例的分析，体会Wi-Fi在物联网应用中的优势，能够合理选择Wi-Fi传输技术优化数据传输。 ②经历算法设计和编程实践的过程，实现温湿度数据的远程传输。 （2）教学难点 ①通过阅读连接物联网平台的步骤说明和独立实践，掌握为主控板配置Wi-Fi网络的关键步骤，正确实现物联网平台的连接。 ②在编程实现远程传输温湿度数据的过程中，体会MQTT协议在数据传输中的重要作用。 教学活动设计 教师活动 学生活动 支撑的资源 环节一 聚焦 1. 播放现代农业智慧大棚高清视频，展示大棚规模、传感器分布及数据传输距离远的特点，提出问题“蓝牙技术能否满足大棚数据传输需求”，引导学生思考。 2. 播放Wi-Fi技术在物联网中的应用案例视频（如智能工厂设备远程协同控制），引出本课主题———Wi-Fi传输技术在远距离数据传输中的应用。 1. 观看智慧大棚视频，结合蓝牙技术特点，讨论其在远距离数据传输中的局限性。 2. 观看Wi-Fi应用案例视频，初步了解Wi-Fi技术的应用场景，明确本课学习方向。 现代农业智慧大棚视频、智能工厂Wi-Fi应用案例视频。 活动意图说明：通过实际场景对比，引发学生对远距离数据传输技术的思考，突显Wi-Fi技术的优势，激发学习兴趣，为后续学习奠定基础。 环节二 探索 1.展示 ESP8266、ESP32 等不同型号Wi-Fi模块实物，提供规格说明书，引导学生观察外观、接口及参数（传输速率、频段、功耗等）。 2.结合主控板实物，介绍Wi-Fi模块的位置、与其他部件的连接方式及数据传输路径，讲解其工作原理。 3.组织学生分组讨论，对比蓝牙与Wi-Fi在传输距离、速率、功耗等方面的差异，指导学生制作对比表格并点评。 1.观察Wi-Fi模块实物，阅读规格说明书，了解其参数和功能特点。 2.学习Wi-Fi模块在主控板上的位置及工作原理，理解数据传输路径。 3.分组讨论，制作蓝牙与Wi-Fi技术对比表格，分享讨论结果。 ESP8266、ESP32等Wi-Fi模块实 ... ...