資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
八年級信息科技教學設計
課題 第10課 物物互通有新徑
核心素養目標 信息意識：1.學生能夠認識到 MQTT 在物聯網中的重要性，了解不同協議在信息傳輸中的作用。2.培養學生對信息的敏感度，能夠根據實際需求選擇合適的信息傳輸協議。2.計算思維：1.幫助學生理解 MQTT 的工作流程，培養學生的邏輯思維能力和算法思維。2.讓學生在實踐操作中學會運用計算思維解決問題，如配置服務器、編寫代碼等。3.數字化學習與創新：1.引導學生利用在線平臺和軟件進行學習和實踐，培養學生的數字化學習能力。2.鼓勵學生嘗試創新，探索不同的物聯網應用場景和解決方案。4.信息社會責任：1.強調信息安全的重要性，培養學生保護個人信息和國家信息安全的責任感。2.引導學生正確使用物聯網技術，遵守網絡道德規范。
教學重點 1.MQTT 的通信機制。2.利用在線 MQTT 服務器實現訂閱功能。3.搭建本地 MQTT 服務器的步驟。
教學難點 1.理解發布者、服務器和訂閱者之間的關系及工作流程。2.解決實踐操作中遇到的問題。
教學方法 講授法、類比法、任務驅動法、討論法
學習方法 探索，討論
教學用具 計算機，互聯網
教 學 過 程
導入新課 利用HTTP可以傳輸數據，那么MQTT有什么獨特之處？為何在物聯網領域得到廣泛的應用？
教學過程 了解 MQTT 通信機制（10 分鐘）1.教師講解 MQTT 采用發布訂閱的通信機制，介紹發布者、服務器和訂閱者三個角色的作用及關系。MQTT（消息隊列遙測傳輸）是目前物聯網中很流行的協議，具有開放、輕量、可靠、易實現的特點，能夠為大量硬件性能較低且處于互聯網中的遠程設備提供數據傳輸和監控服務。　MQTT 采用發布訂閱的通信機制，有三個角色： （1）發布者； （2）服務器（中介）； （3）訂閱者。2.思考：能否用生活中一個比較恰當的例子類比MQTT的通信機制？用生活中訂報紙的例子類比 MQTT 通信機制，幫助學生理解。3.提出問題讓學生思考：在不同的物聯網場景中，使用哪種協議更合適？為什么？引導學生分析 HTTP 和 MQTT 的異同。2.體驗物聯網服務平臺（10 分鐘）1.介紹 MQTT 服務器的作用和分類，包括在線 MQTT 服務器和本地 MQTT 服務器的優缺點。2.講解利用在線 MQTT 服務器實現訂閱功能的步驟。1.任務 1：熟悉在線 MQTT 服務器。注冊并登錄在線 MQTT 服務器，添加項目和主題，添加設備并記錄設備 ID、用戶名和密碼等。2.任務 2：實現 MQTT 訂閱功能。啟動移動熱點并設置網絡名稱和密碼，修改代碼中的網絡名稱、MQTT 服務器地址、主題等字段，將程序燒錄到主控板，在 MQTT 服務器中發送消息，觀察主控板是否收到消息。3.搭建本地 MQTT 服務器（10 分鐘）1.教師以開源軟件 SIoT 為例，介紹搭建本地 MQTT 服務器的步驟。用寫字板打開 config.json 文件進行配置，運行 SIoT 獲取本機 IP 地址，在瀏覽器中輸入本機 IP 地址和 “:8080” 進入服務器登錄界面
課堂小結 1．MQTT的發布訂閱通信機制中有發布者、訂閱者和服務器三個角色。 2．在線MQTT服務器的使用方法。 3．利用物聯網服務平臺實現訂閱功能。
分層作業 嘗試搭建本地 MQTT 服務器，實現訂閱功能
板書設計 第10課 物物互通有新徑
課后反思
組長審批、
簽字 年 月 日
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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