第9课 互联协议仍沿用 第1课时 教学设计2025-2026学年人教版初中信息科技八年级全一册

第9课《互联协议仍沿用》教学设计 第1课时：数据的“跨界之旅”——互联网数据探索与API初体验 一、课时基本信息 学科：信息科技 年级：八年级 课时主题：数据的“跨界之旅”——互联网数据探索与API初体验 课时时长：45分钟 对应教材内容：第二单元第9课9.1探索互联网中的数据、9.2体验获取互联网数据（学习活动2前两步）、API基本概念 新课标核心素养对接：聚焦“信息意识”与“数字操作”，以物联音箱播报天气为核心场景，探究互联网数据对物联系统的价值，通过API获取数据的实操掌握Wi-Fi连接与网络请求方法，建立“数据来源—获取工具—操作实践”的认知链路，培养数据获取与应用的基础能力。 二、课时教学目标 （一）核心素养目标 信息意识：能说出物联系统的数据来源包括传感器采集和互联网获取两类，能列举3种互联网数据在物联设备中的应用场景，认识API作为“数据桥梁”的核心作用，感知互联网数据的应用价值。 数字操作：能独立完成主控板与Wi-Fi的连接，能按照步骤使用urequests库发起HTTPGET请求访问API，成功获取返回数据并在主控板显示屏显示，培养物联设备网络操作的基础能力。 信息社会责任：在实操中养成规范配置网络参数的习惯，在数据探索中认识互联网数据共享的意义，树立“合理获取、规范使用”数据的意识。 （二）知识与技能目标 1. 记住物联系统的两大数据来源：传感器本地采集、互联网远程获取。 2. 能解释API的通俗含义（不同软件间的“数据桥梁”）及核心作用（实现数据共享）。 3. 能独立完成Wi-Fi连接代码配置、APIURL设置及HTTPGET请求发送，获取并显示基础数据。 （三）过程与方法目标 1. 通过“场景分析—数据溯源—工具探究—实操验证”的过程，掌握互联网数据获取的基本方法。 2. 学会用“数据来源记录表”梳理物联设备的数据构成，通过小组合作解决网络连接与API访问中的问题。 （四）情感态度与价值观目标 1. 感受互联网数据对物联设备的“赋能”作用，激发对数据获取与应用的探索兴趣。 2. 培养团队协作解决技术问题的能力，养成“先理解工具作用再实操配置”的严谨习惯。 三、课时教学重难点 类别 内容 突破策略 教学重点 1.物联系统的数据来源及互联网数据的应用价值；2.API的核心含义与作用；3.学习活动2的基础实操（Wi-Fi连接、API请求发送）。 1.用“物联音箱播报天气”案例溯源数据来源；2.用“快递驿站”类比API的桥梁作用；3.提供“代码配置卡”，教师分步示范关键参数设置。 教学难点 1.理解API作为“数据桥梁”的技术逻辑；2.解决实操中“Wi-Fi连接失败”“API访问无响应”等问题；3.区分URL与API的关联关系。 1.绘制“设备—API—服务器”数据流转图；2.制作“问题排查清单”，小组互助定位问题；3.结合生活中“网址访问网页”类比讲解URL与API的关系。 四、课时教学准备 素材准备：物联音箱播报天气视频、互联网数据应用场景图片集、API数据流转示意图、代码配置卡（含Wi-Fi连接及API请求模板）、问题排查清单、数据来源记录表。 工具准备：多媒体课件、每组1套物联实验设备（主控板、USB数据线）、已安装编程软件的计算机、校园公共Wi-Fi账号密码、测试用免费时间API（提前验证可用性）、实操记录表、计时器。 前置任务：让学生提前观察家中1个物联设备（如智能音箱、智能手环），思考“这个设备能提供哪些信息？这些信息可能来自哪里？”，记录观察结果。 五、课时教学过程 （一）情境导入：音箱中的“天气密码”（5分钟） 教学活动：教师播放1分钟物联音箱响应“今天天气怎么样”并播报天气的视频，提问：“大家发现没有，物联音箱本身没有安装气象传感器，它怎么能知道天气情况呢？视频里音箱没有连接网线，却能获取天气数据，是通过什么方式实现的？你们还知道哪些物联设备会‘借用’互联网的数据？”引导学生说出“互联网”“无线连接”等关键词，引出本课主题：“今天我们就来探索物联设备如何获取互联网数据，还要学会用API这个‘数据桥梁’获取信息。” 设计意图：用学生熟悉的智能音箱场景激发共鸣，通过“无传感器却能获取气象数据”的矛盾点提炼核心问题，自然关联互联网数据与API技术，符合“现象—问题—探究”的导入逻辑。 （二）探究新知一：物联数据的“双重来源”（10分钟） 数据溯源：物联设备的数据从哪来？： 教师讲解：“物联设备的数据有两个主要来源：第一个是‘本地采集’，比如智能手环的心率数据，来自手环自带的心率传感器；第二个是‘远程获取’，就像刚才视频里的音箱，天气数据来自互联网上的气象服务器，需要通过网络‘借’过来。” 结合教材表9.1补充案例：“大家看这张表，手机的新闻、手环的运动建议、汽车的交通路况，这些数据都不是设备自己采集的，而是从互联网获取的，这就是互联网数据对物联设备的‘赋能’。” 小组任务：梳理数据来源： 3人小组合作，结合前置任务观察的物联设备，填写“数据来源记录表”，标注设备功能、对应数据及来源类型（本地采集/互联网获取），教师巡视指导，提醒区分“设备自带传感器”和“需要联网获取”的情况。 邀请2个小组展示记录表，教师补充规范：如智能音箱的“播放音乐”功能，音乐数据来自互联网；“音量调节”功能，操作数据来自本地按键传感器。 设计意图：用“本地采集+远程获取”的二分法拆解数据来源，结合教材案例和前置任务强化认知，再通过记录表梳理任务落实知识，层层递进突破重点。 （三）探究新知二：API——数据的“中转驿站”（8分钟） 问题导入：设备如何“借”数据？： 教师提问：“互联网上的气象数据存在服务器里，物联音箱怎么才能拿到这些数据呢？直接访问服务器肯定不行，就像我们去快递站取快递，不能随便进仓库，需要通过快递员这个‘中间人’。API就是设备和服务器之间的‘快递员’，也就是教材里说的‘应用程序接口’。” 展示“API数据流转”，用“快递驿站”类比讲解：“API的工作过程就像取快递：第一步，设备明确要取的‘快递’（如天气数据），找到对应的‘驿站’（API的URL）；第二步，设备发送‘取件请求’（网络请求）；第三步，API从服务器取出‘快递’（数据），并交给设备（返回数据）。简单说，API就是不同软件间交换数据的‘桥梁’。” 强调URL与API的关系：“API的URL就像快递驿站的地址，只有知道准确地址，才能发送请求获取数据，网址就是URL的通俗说法。” 场景匹配任务： 给出场景：“手机APP查询快递物流信息”，让学生分析API的作用：“手机APP不能直接访问快递公司的服务器，需要通过快递公司提供的API，发送快递单号请求，API返回物流数据给APP，这就是API的桥梁作用。” 教师总结：“所有需要从互联网获取数据的物联设备，都要通过API实现，API是数据共享的核心工具。” 设计意图：用“快递驿站”的生活化类比拆解API的抽象概念，结合数据流转图可视化过程，再通过场景匹配强化应用认知，突破“API作用”的难点。 （四）实践操作：API数据获取“两步走”（17分钟） 示范讲解：核心操作流程： 教师结合代码配置卡，用主控板演示核心两步操作： 第一步：连接Wi-Fi。 讲解代码：“首先要导入wifi类，然后用wifi.connect()函数，括号里填写Wi-Fi名称和密码，就像手机连接Wi-Fi一样，这是获取互联网数据的前提。” 演示操作：在编程软件中输入Wi-Fi参数，烧录到主控板，观察显示屏显示“Wi-Fi连接成功”。 第二步：发送API请求。 讲解代码：“导入urequests库，这个库专门用于发送网络请求；然后设置API的URL，这是我们提前准备好的时间API地址；用urequests.get(url)发送请求，就像给快递驿站发取件消息；最后用response.text获取返回的数据。” 演示操作：输入APIURL并烧录，展示计算机串口监视器中的返回数据（如{"sysTime2":"2024-07-1119:58:30"}）。 发放实操记录表，明确要求：记录代码配置步骤、遇到的问题及解决方法，小组内轮流操作。 分组实践：小组互助完成： 4人小组分工：1人配置Wi-Fi代码、1人配置API请求代码、1人烧录测试、1人记录，教师巡视，重点解决共性问题： Wi-Fi连接失败：对照排查清单检查“Wi-Fi名称和密码是否正确（区分大小写）”“是否在信号覆盖范围内”“主控板是否重启”。 API访问无响应：提示“URL是否填写正确（无多余空格）”“urequests库是否正确导入”“网络是否正常”。 小组完成后，举手示意教师检查，教师随机抽查3组的串口监视器数据。 问题复盘：总结实操技巧： 邀请2个小组分享问题及解决方法，教师总结“API实操口诀”：“Wi-Fi参数要准确，URL地址不能错，库要导入再请求，烧录之后看结果。” 设计意图：通过“两步拆解+代码示范”降低操作难度，用排查清单突破连接失败等难点，小组分工确保全员参与，强化数字操作能力。 （五）课堂小结+作业布置（5分钟） 小结：思维导图整合：师生共同绘制思维导图，核心分支为“核心问题（音箱如何获天气数据）—数据来源（本地采集+互联网获取）—获取工具（API：数据桥梁）—实操要点（Wi-Fi连接+API请求）—核心结论（互联网数据赋能物联设备）”。 分层作业： 基础作业：完善实操记录表，整理“Wi-Fi连接与API请求的3个关键注意事项”，抄写核心代码并标注含义。 拓展作业：调查家中1个依赖互联网数据的物联设备（如智能电视、扫地机器人），记录设备获取的互联网数据类型及可能对应的API作用。 预习作业：阅读教材9.2后半部分及9.3，思考“API返回的数据是怎样的格式？如何从中提取我们需要的信息？HTTP协议在物联场景中可能有什么问题？”。 设计意图：思维导图整合核心知识，形成结构化认知；基础作业巩固实操要点，拓展作业引导迁移分析，预习作业为下节课数据解析与协议局限性铺垫。 六、课时板书设计 第1课时：数据的“跨界之旅”——互联网数据探索与API初体验 一、核心问题：音箱无传感器，怎知天气？ 二、物联数据的“双重来源” 1.本地采集：传感器自带（手环心率） 2.远程获取：互联网服务器（音箱天气） 三、API：数据的“中转驿站” 1.作用：设备与服务器的“桥梁”（类比快递员） 2.关键：API的URL（驿站地址） 四、实操：获取互联网数据两步走 1.连接Wi-Fi：导入wifi类，填名称密码 代码：wifi.connect("名称","密码") 2.发送请求：导入urequests，填URL 代码：urequests.get(url) 核心技巧：参数准、地址对、库导入 学科网（北京）股份有限公司 $