資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
八年級信息科學教學設計
課題 第二單元 萬物互聯(lián)有協(xié)議 第9課 互聯(lián)協(xié)議仍沿用
主備人 Xinxijishu886
備課時間 月 日
授課時間 月 日 --- 月 日
教學內(nèi)容及教材分析 今天所講的內(nèi)容是互聯(lián)協(xié)議仍沿用。教材圍繞介紹互聯(lián)協(xié)議仍沿用的原因和重要性。教材通過生動的案例和簡潔的語言，引導學生理解互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議在網(wǎng)絡通信中的關(guān)鍵作用。
核心素養(yǎng)目標 信息意識：讓學生認識到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議在信息傳遞中的重要性，培養(yǎng)對網(wǎng)絡信息的敏感度。計算思維：幫助學生理解互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的工作原理，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：引導學生利用所學知識進行網(wǎng)絡應用的創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。信息社會責任：鼓勵學生利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議進行創(chuàng)新實踐，提高數(shù)字化學習能力。
教學重點 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的作用和重要性；常見互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的特點。
教學難點 理解互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的工作原理。
教學方法 講解法、案例分析法、引導啟發(fā)法。
學習方法 合作交流法，動手實踐、小組合作法。
教學工具 多媒體網(wǎng)絡電腦教室、網(wǎng)線、無線路由器等硬件設備、教師自制課件。
教學過程教學過程 教 學 內(nèi) 容
復習鞏固：展示一些因網(wǎng)絡協(xié)議問題導致的網(wǎng)絡故障案例圖片或視頻，提問學生“為什么會出現(xiàn)這些問題呢？”新課導入：引導學生觀看案例，思考問題并積極回答。激發(fā)學生的學習興趣，引出本節(jié)課的主題，互聯(lián)協(xié)議仍沿用。新課教學：早上起床后，人們會問物聯(lián)音箱今天的天氣情況。然而，物聯(lián)音箱并沒有安裝能采集氣象數(shù)據(jù)的傳感器，那它為什么能知道天氣情況呢？這是因為物聯(lián)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)不僅有傳感器采集的數(shù)據(jù)，還有互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)。一、 探索互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)在日常生活中，互聯(lián)網(wǎng)給人們提供了豐富的數(shù)據(jù)，包括學習資源、健康信息、新聞動態(tài)、電子商務、娛樂內(nèi)容、旅游及交通信息等各方面，這些數(shù)據(jù)對于物聯(lián)設備也非常重要。學習活動1探索生活中的物聯(lián)設備，思考這些設備能從互聯(lián)網(wǎng)中獲取哪些數(shù)據(jù)。分組開展活動，通過互聯(lián)網(wǎng)查詢資料并總結(jié)分享。問題：這些設備是通過怎樣的方式訪問互聯(lián)網(wǎng)并獲取數(shù)據(jù)的？通俗來說，API可以被理解為不同軟件或應用之間的“橋梁”，使得它們能夠交換數(shù)據(jù)。二、 體驗獲取互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在大多數(shù)情況下，互聯(lián)網(wǎng)上的服務器會通過提供API（應用程序接口），使得外部設備或程序能夠訪問這些數(shù)據(jù)資源。在物聯(lián)系統(tǒng)中，設備通常會使用HTTP向服務器發(fā)起請求，以訪問服務器并獲取所需數(shù)據(jù)。一般步驟包括獲取應用程序接口的網(wǎng)址、發(fā)起網(wǎng)絡請求、解析返回結(jié)果。學習活動2利用HTTP獲取互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)1.獲取API的網(wǎng)址。獲取不同的數(shù)據(jù)需要訪問不同的API。2.發(fā)起網(wǎng)絡請求，主要代碼如圖9.1所示。先讓主控板通過Wi-Fi接入互聯(lián)網(wǎng)，再通過網(wǎng)絡請求模塊提供的GET方法訪問，就可以獲得返回數(shù)據(jù)。3.解析返回結(jié)果。API返回的數(shù)據(jù)一般為XML或JSON格式的字符串，如 {"sysTime2":"2024-07-11 19:58:30","sysTime1":"20240711195830"}，可以通過ujson庫將其解析為字典數(shù)據(jù)類型，并從中提取日期數(shù)據(jù)，主要代碼如圖9.2所示。三、 探討互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的局限性在互聯(lián)網(wǎng)中，HTTP是應用最為廣泛的網(wǎng)絡協(xié)議。物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展前期沿用了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的通信方式，其中也包括了HTTP。然而，HTTP主要面向客戶端/服務器模式，客戶端（如瀏覽器或物聯(lián)設備）必須主動向服務器發(fā)送請求以獲取數(shù)據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，這意味著設備為了實時響應可能的遠程控制指令，需要持續(xù)不斷地向服務器發(fā)出請求，以檢查是否有新的指令。這種模式不僅消耗物聯(lián)設備的有限資源，使得能耗增加，還可能對服務器、傳輸網(wǎng)絡造成極大的負擔。因此，盡管HTTP在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應用中表現(xiàn)出色，但它并不完全適合物聯(lián)網(wǎng)場景，特別是在需要高效、實時通信的情 況下。 在物聯(lián)網(wǎng)場景中，網(wǎng)絡通信協(xié)議需要滿足一些特定的要求，以適應各種設備和應用，如低功耗、低帶寬、低延時、兼容性等。在各種物聯(lián)網(wǎng)場景中，往往包含多個不同的終端設備，這些設備在工作時經(jīng)常進行數(shù)據(jù)的交互傳輸。在實際應用中，設備需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)非常繁雜。例如，用戶想要獲取傳感器采集的數(shù)據(jù)，設備除了發(fā)送對應的數(shù)據(jù)，還會上傳數(shù)據(jù)接收的時間、機器的ID、型號、運行狀態(tài)和用戶的信息等。此外，不同品牌的設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式不同，如果終端設備直接接收這些數(shù)據(jù)，會大大增加設備處理數(shù)據(jù)的負擔，降低傳輸效率。因此，多個設備之間進行數(shù)據(jù)交換時，在應用層也需要協(xié)議規(guī)范。 教師需要從物聯(lián)網(wǎng)的實際應用場景出發(fā)，讓學生理解為什么物聯(lián)通信協(xié)議需要滿足這些特性。
課堂練習 1.通過網(wǎng)絡搜索引擎等工具搜索免費的API，并將接口功能、URL等數(shù)據(jù)整理成表。2.嘗試通過調(diào)用主控板的urequests庫發(fā)起HTTP請求來訪問這些API，并將對應的接口返回數(shù)據(jù)顯示在主控板上。2.嘗試通過調(diào)用主控板的urequests庫發(fā)起HTTP請求來訪問這些API，并將對應的接口返回數(shù)據(jù)顯示在主控板上。
課堂小結(jié) 1．利用API從互聯(lián)網(wǎng)中獲取數(shù)據(jù)的方法。2．獲取實時網(wǎng)絡時間實踐活動。3．HTTP在物聯(lián)系統(tǒng)中的局限性，物聯(lián)協(xié)議具有低功耗、低帶寬、低延時、兼容性等特點。
作業(yè)布置 做信息科技學生手冊62頁的任務單
板書設計 互聯(lián)協(xié)議仍沿用一、 探索互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)二、 體驗獲取互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)三、 探討互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的局限性
組長審批意見及簽字 簽字： 年 月 日
教學反思
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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