项目2 制作班级智慧留言板———物联网通信协议 教学设计 一、教材分析 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。通过实验教学的方式，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，不仅能提升其创新思维，更能锻炼其实践动手能力。希望学生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、学情分析 本节课的教学对象是八年级学生，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，他们了解了物联网常见的通信技术，还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。 本节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、教学目标 1．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。 2．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。 四、教学重难点 1．教学重点 MQTT 协议的基本原理和应用，智慧留言板的制作流程。 2．教学难点 MQTT 协议的理解和应用，物联网设备间数据传输的实现。 五、教学设计思路 以提出需求、设计方案、解决问题、实现目标为主线，设计实验流程，引导学生深入理解物联网通信协议及其特点，设计并完成班级智慧留言板，提升他们的综合实践能力和创新能力。 六、教学准备 1 ．实验原理 物联网中 MQTT 协议的工作机制。 2 ．实验器材 本项目教学活动，教师需准备如下图所示的实验器材，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、教学过程 实验流程 实验过程 教师引导 设计意图 情境导入明确目标 1． 回答问题，创设情境 根据老师提出的问题在小组内讨论，积极回答问题。 问题 1：同学们每天进校都要经过这一道安检门，你们知道这道安检门的作用吗？ 问题 2：在校期间你与家长是如何保持联系的呢？ 问题 3：这种联系方式有什么不足之处？ 学生实践过程：思考、讨论， 聚焦情境问题。 2． 明确实验目标 学生实践过程：根据自主思考，小组讨论得到的结论，如：班主任没有及时看到信息，会出现传递消息不及时的情况等。因此我们可以制作一块能与手机互联，及时查看信息的留言板，方便与家长及时沟通。 创设情境，引导学生发现问题。 揭示课题：制作班级智慧留言板———物联网通信协议。明确实验目标。 引入情境问 题，激发学生 的学习兴趣。 引导学生思考 教师提出的问 题，为项目准 备活动做铺 垫。 留言板 李明妈妈 : 实验流程 实验过程 教师引导 设计意图 规划设计确定方案 ( ①感知层②服务器③发送留言 ) ( 功能 : 接收 、发送 、处理数据 )1．梳理原理知识 实验内容：结合老师的讲解，了解物联网通信协议与MQTT 协议的工作机制。根据自己的经验，在小组内讨论后完成“填一填”。 ( 留言板 李明妈妈 : … 应用层 功能 : 功能 : 显示留言 ) 2．规划实验步骤 实验内容：在了解了物联网通信协议的基础上，根据前一节课学习经验，我们要设计留言板并实现其功能，需要怎么做呢？请在小组内讨论，然后规划实验步骤，完成填空。 步骤 1：组建留言板实验网络环境。 步骤 2： 。 步骤 3：调试班级智慧留言板功能。 3．准备实验器材 实验内容：请在小组内讨论，要实现这样的留言板功能需要哪些设备呢？ 学生实践：整理实验器材，明确器材作用。 实验器材数量作用主控板套件 (主控板与扩展板)2套发送信息 、显示信息路由器 1个连接网络计算机 1台运行MQTT服务器 ,传 ... ...
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