第10课 物物互通有新径 教学设计 2024-2025学年人教版（2024）初中信息技术八年级全一册

教案备课教师：备课日期：年月日课题第10课物物互通有新径课型：新课授课时间年月日共1课时第1课时学科核心素养目标1.信息意识：培养学生对物联网技术的兴趣和敏感度，认识到MQTT协议在物联网中的重要性。2.计算思维：通过MQTT通信机制的学习，培养学生的逻辑思维和问题解决能力。3.数字化学习与创新：掌握利用物联网服务平台实现订阅功能的方法，能够创新性地应用所学知识解决实际问题。4.信息社会责任：在使用MQTT协议时，引导学生遵守相关法律法规和伦理道德，确保信息安全和隐私保护。教学重点MQTT通信机制的理解，发布者、订阅者和服务器之间的关系。教学难点利用物联网服务平台实现MQTT订阅功能的实际操作。教法学法教法：情境教学法、案例教学法、任务驱动法、直观演示法。学法：观察思考、小组讨论、动手实践、自主探究。教具学具准备具备上网条件的信息科技实验室、多媒体课件、安装MQTT客户端软件（如MQTTExplorer）和物联网服务平台（如阿里云IoT平台）的访问权限、MQTT通信机制示意图、生活实例视频等。教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入活动1：播放一段智能家居控制的视频，展示通过MQTT协议实现的远程控制功能。提问：同学们，你们知道这段视频中的智能家居设备是如何实现远程控制的吗？引导学生思考并分享自己的见解，激发学生兴趣。活动1：1.观看视频，集中注意力。2.积极思考并举手回答教师的问题，提出自己的猜想或疑问。通过生活实例引入，让学生感受到MQTT协议在物联网中的实际应用，激发学习兴趣。教学环节教师活动学生活动设计意图新知探究应用提升一、新知探究1.了解MQTT通信机制活动2：①使用PPT展示MQTT协议的基本概念，包括发布者、订阅者和服务器之间的关系。②通过动画演示MQTT通信过程，解释消息如何从发布者发送到服务器，再由服务器转发给订阅者。提问：MQTT协议中的发布者、订阅者和服务器分别扮演什么角色？疑难解答：①教师预设问题，如“MQTT协议相比HTTP协议有哪些优势？并邀请学生回答。.针对学生的疑问进行解答，确保每位学生都能理解MQTT通信机制。2.体验物联网服务平台活动3：①演示如何使用MQTT客户端软件（如MQTTExplorer）连接到物联网服务平台（如阿里云IoT平台）。②展示如何创建主题、发布消息和订阅消息的具体操作步骤。布置任务：请各小组使用MQTT客户端软件，尝试订阅一个主题并接收消息。”二、应用提升游戏名称：MQTT通信挑战赛游戏规则：1.各小组选择一个感兴趣的主题（如天气、新闻、交通等），在物联网服务平台上创建该主题。2.小组内部分工合作，一部分成员作为发布者发布消息到该主题，另一部分成员作为订阅者接收消息。3.小组间进行展示和分享，评委（教师或学生代表）根据消息的实时性、准确性和创意性进行打分。活动4：1.提供必要的指导和帮助，确保学生能够顺利完成任务。2.巡视各小组，观察学生的实践过程，提供及时的反馈和建议。3.邀请完成任务的小组进行展示，组织评委进行打分和点评。活动2：1.观看PPT和动画，认真听讲并做好笔记。2.小组讨论MQTT通信机制，每组选一名代表分享讨论结果。活动3：1.跟随教师的演示，在MQTT客户端软件中尝试连接物联网服务平台。2..小组合作完成任务，分工明确，相互协作。3..遇到问题及时举手提问，教师巡回指导。活动4：1.小组合作完成任务，分工明确，相互协作。2.编写代码（如使用Python脚本）或利用MQTT客户端软件实现消息的发布和订阅。3.准备展示材料，包括PPT、视频或实物演示等。4.积极参与展示和分享环节，接受评委的点评和建议。1.教师观察学生的操作过程，记录学生在实践中的问题和困难。2.对学生的操作进行点评，指出优点和不足，提出改进建议。根据评委的打分结果，评选出“最佳通信小组”和“最具创意主题奖”等奖项，并给予相应的奖励或表彰。课堂小结活动6：1.总结本课知识点，强调MQTT协议在物联网中的重要性及其通信机制。2.回顾“MQTT通信挑战赛”中的精彩瞬间和亮点，表扬学生的努力和成果。3.引导学生思考MQTT协议在其他领域的应用前景和可能面临的挑战。拓展升华：1.鼓励学生保持对物联网技术的兴趣和探索精神，积极关注MQTT协议及相关技术的最新动态和发展趋势。2.提醒学生注意信息安全和隐私保护的重要性，在使用MQTT协议时要遵守相关法律法规和道德规范。结束语：同学们，今天的课程让我们深入了解了MQTT协议及其在物联网中的应用。希望你们能够继续保持对科技的好奇心和探索精神，为未来的物联网世界贡献自己的力量！活动6：1.回顾学习内容，分享自己的学习收获和感受。2.思考并回答教师提出的问题，如“MQTT协议在智能交通系统中有哪些应用？”“我们如何确保MQTT通信的安全性？”等。课后作业布置基础作业：完成课后练习题，巩固MQTT通信机制的理解。拓展作业：查找并列举更多与MQTT相关的生活实例，撰写一篇小论文或制作一份PPT进行展示。实践作业：利用MQTT协议和物联网服务平台，设计并实现一个简单的物联网项目（如智能温控系统、环境监测系统等），并撰写项目报告。板书设计第二单元万物互联有协议第9课物物互通有新径1.了解MQTT通信机制①发布者②订阅者③服务器2.体验物联网服务平台①连接物联网服务平台②创建主题③发布消息④订阅消息教学札记收获：1.本课通过生活实例引入和趣味挑战赛的形式，成功激发了学生的学习兴趣和参与度。2.学生通过动手实践，不仅掌握了MQTT通信机制的基本知识，还初步具备了利用物联网服务平台实现订阅功能的能力。3.小组合作和展示分享环节培养了学生的团队协作能力和表达能力。不足：1.部分学生在实践过程中遇到了一些技术难题，如MQTT客户端软件的配置和物联网服务平台的操作等，需要教师在课前提供更多的指导和帮助。2.由于时间限制，部分小组未能充分展示其项目成果，影响了课堂效果。改进：1.在