3.2 制作班级留言板—— 物联网通信协议 教学设计 八年级上册《信息科技》（安徽版2024）.docxVIP

PAGE

PAGE2

PAGE

PAGE3

3.2制作班级留言板——物联网通信协议

教学设计

一、教学内容

本项目在学生对物联网中常见通信技术有所了解的基础上，进一步深化其对MQTT协议工作机制的理解与应用。本项目以如何制作一块班级智慧留言板为目标，开展项目活动。让学生在亲身参与制作智慧留言板的过程中，直观感受物联网技术的实际应用，不仅提升其创新思维，更锻炼其实践动手能力。希望学生能通过本课将所学的物联网知识转化为解决学习和生活中实际问题的能力，实现学以致用的教育目标。

二、教学基础

本节课的授课对象是八年级学生，他们好奇心强，具备一定的观察能力、分析能力和自主探究学习能力，他们对生活中的真实情境充满兴趣，愿意从实际问题出发进行学习和探究。通过前面的学习，他们了解了物联网传输常见的通信技术，并知道不同场景下使用哪种传输技术合适，但对物联网中数据传输的过程、原理还不甚了解。

本课通过设计并实现班级智慧留言板的实验，让学生理解物联网通信协议的工作机制，提高他们的技术应用能力和创新思维。

三、问题梳理

1.什么是物联网通信协议？

2.如何描述MQTT协议的工作过程？

3.MQTT协议与HTTP协议的区别是什么？

4.如何实现班级留言板发送留言与公告的功能？

四、教学目标与重难点

1．教学目标

素养目标

了解常用的物联网通信协议及其特点，进一步理解MQTT协议及其应用。

项目目标

搭建班级智慧留言板，实现留言功能，解决家校沟通问题。

2．教学重点和难点

（1）教学重点

认识常用的物联网通信协议；掌握物联网通信技术与通信协议的区别。

（2）教学难点

理解MQTT协议的工作过程。

五、教学策略

本项目利用物联网技术制作智慧班级留言板。教师从中引导学生逐步交流、了解项目中使用的物联网通信协议及其特点。制作班级智慧留言板时，首先基于真实情境的需求，总结项目目标，教师给学生提供学习活动支架，组织学生以小组合作的方式参与项目活动，学生在完成项目活动的过程中，建立物联网通信协议的知识体系，并使用获得的知识去解决项目活动所遇到的问题，在教学过程中，教师还要有针对性的方法指导，并提供相应的资源支撑。

六、环境与资源

本项目教学活动，教师需准备如下表所示的实验器材，制作班级智慧留言板，准备好编程软件mPython，编程实现留言板的留言和公告功能。

七、教学评价

通过制作智慧班级留言板实现留言功能，从中认识常用的物联网协议及其特点，理解MQTT协议的工作过程。课堂中以小组为单位展开学习活动，教师提供学习支架突破重难点。通过过程性评价与总结性评价两个方面助力学生对学习情况进行评价。

维度

评价指标

自我评价

过程性评价

能积极参与小组活动，主动参与合作任务。在小组中，能积极发表自己的一些看法或听取同伴发言。

☆☆☆☆☆

能独立思考和解决问题，并和其他学生合作按时准确的完成项目任务。

☆☆☆☆☆

总结性评价

能够完成本次项目，通过编程实现留言板留言和公告功能。

☆☆☆☆☆

能够结合常用的物联网协议特点，选择合适的物联网协议完成项目。

☆☆☆☆☆

能提交项目成果，程序演示正确，代码模块逻辑结构清晰、合理，有详细的小组作品展示交流提纲。

☆☆☆☆☆

八、教学过程

学习环节

学生活动

教师活动

设计意图

项目情境

明确目标

项目情境明确目标

为了保护学生视力，让学生在学校专心学习，防止沉迷网络和游戏，促进学生身心健康发展。学校对学生带入学校的电子产品进行统一保管。所以，班主任、教师和家长如果有留言和通知，只能委托他人或自己现场到班级传达，从而缺乏有效的沟通机制，家长和教师无法及时了解学生的情况和需求。因此，在物联网技术的支持下，想制作一块班级智慧留言板，远程进行信息发布，促进家校沟通，解决同学们和家长的沟通难题。

学习过程：学生思考、讨论，聚焦情境问题。思考并明确本活动的学习目标，即利用物联网技术制作班级智慧留言板，远程进行信息发布。

创设情境，引导学生思考问题，引入课题“制作班级智慧留言板”，让学生明确项目目标。

引入情境问题，激发学生的学习兴趣。

引导学生思考教师提出问题，项目准备活动做铺垫。

规划设计确定方案

1.梳理原理知识

旧知回顾：物联网中通信技术，如5G、蓝牙、WiFi等为数据的传输提供了道路。数据就像汽车一样在公路上行驶。

思考问题：汽车能否在公路上随意行驶？

得出结论：如同汽车在公路行驶需要遵守交通规则，数据想要有效的实现传输也必须要规则——通信协议。

思考讨论：七年级学习了互联网HTT[P超文本协议，在本次项目中是否适用？你认为哪种通信协议适用？

得出结论：在本次项目中MQTT协议更符合传输规则。

2.准备项目器材

思考问题：MQTT协议是一种常用的物联网通信协议，其主要负责留言板中各设备之间通过