【核心素养目标】八年级上册信息技术第三单元第2节《物联网平台与协议》第2课时川教版2024 教案

中小学教育资源及组卷应用平台 八级上册信息技术教学设计 课题 第2节《物联网平台与协议》第2课时 单元 三单元 学科 信息技术 年级 八年级 学习目标 【核心素养】信息意识：能识别物联网通信协议的核心作用，明确不同协议的应用场景差异，感知协议对数据传输的关键价值。计算思维：能梳理MQTT协议的订阅/发布逻辑，理解“主题-发布方-订阅方”的互动机制，能用流程化思维分析通信过程。数字化学习与创新：通过查阅资料、小组协作完成协议应用探究，借助物联网云平台实践主题创建，提升信息搜集与动手操作能力。信息社会责任：在协议应用与平台操作中，强化设备通信的规范性意识，理解技术规则对物联网安全的保障作用。【教学目标】知识与技能：1.知识目标：知道物联网通信协议的定义，了解ZigBee、LoRaWAN、MQTT三大协议的特点与应用场景，掌握MQTT协议的核心角色、通信流程及主题设计方法。2.能力目标：能根据场景选择合适的通信协议，能设计智能消防系统的MQTT主题及角色分配，能独立完成物联网云平台的主题创建操作。3.情感目标：感受通信协议的“规则之美”，激发对物联网技术细节的探索兴趣，培养规范使用技术工具的习惯。过程与方法：通过情境类比导入，结合生活案例拆解协议特点，用“角色扮演”突破MQTT核心逻辑，借助探究活动与实践操作巩固知识，以小组分享深化理解。情感、态度与价值观：拓展学生知识面，提高学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。培养学生的计算机思维和自主探究、小组合作能力。培养孩子们的动手操作能力。体会“无规则不通信”的技术逻辑，培养严谨的技术思维，认识我国物联网+AI技术的发展成就，增强科技自信。 重点 1.三大物联网通信协议的特点与典型应用场景。2.MQTT协议的核心角色（发布方、订阅方、代理）与四步通信流程。 难点 理解MQTT协议“订阅/发布”的异步通信机制，能结合实际场景设计合理的主题及角色分配。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 教学设计教学设计教学设计 一、新课导入1、情景展示同学们，上节课咱们搞定了物联网的“云端大管家”———云平台，知道了设备能在云端“报到”、数据能在云端“安家”。但新的问题来了，就像博士爷爷和欢欢疑惑的那样：“有了通信技术和云平台这座‘桥梁’，物与物之间到底怎么说话呀？”咱们打个比方：传感器“侦察兵”发现火情，想给手机APP“指挥官”发消息，可它们一个说“机器语”，一个说“APP语”，要是没有统一的“翻译规则”，消息发过去就是一堆乱码，指挥官根本看不懂！这时候就需要咱们今天的主角———物联网通信协议登场！它们就像物与物之间的“通信普通话”“快递规则”，没有它们，再厉害的云平台也只能“看着设备干着急”！今天咱们就来解锁这些“通信规则”，重点搞定最常用的MQTT协议，还要亲手给智能消防系统设计通信方案！生：（自由发言，猜测协议的作用）2、揭示课题大家猜得都很准！通信协议就是设备之间的“约定”———比如怎么发消息、发多大的消息、消息怎么加密。今天咱们先认识三个“协议小伙伴”：ZigBee、LoRaWAN、MQTT，然后重点和MQTT“深交”，最后还要动手实践，给智能消防系统设计通信主题，是不是很有挑战性？咱们现在就出发！（板书课题）二、新知学习（一）物联网通信协议：物与物的“通信约定”首先明确定义：物联网通信协议是物与物之间通信的一套规则，就像咱们说话要遵循语法、写信要遵循格式一样，设备通信也得按规矩来，不然就会“鸡同鸭讲”。教材里给咱们介绍了三个常用协议，它们就像三种不同的“通信工具”，各有擅长的领域，咱们一个个认识：1.ZigBee协议：“家庭小信使”ZigBee协议的传输距离不算远，只有数十到数百米，但是它 ... ...