第二单元第9课互联协议仍沿用教学设计2026-2027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 2026—2027学年人教版初中信息科技八年级全一册 课　　题 第 9 课　互联协议仍沿用 教材版本 人教版（2024）八年级全一册 所在单元 第二单元　万物互联有协议 课　　型 新授课 课　　时 1 课时（40 分钟） 授课对象 八年级学生 一、教学目标 1. 能说出互联协议（网络协议）是网络设备之间传输数据、交互信息时共同遵守的规则，能借助生活类比（如交通规则、共同语言）说出协议的作用。 2. 能说出互联网中的数据对物联设备的价值，能列举智能音箱、手机、智能手环、汽车等物联设备分别从互联网中获取哪些数据，知道物联系统的数据既来自传感器，也来自互联网。 3. 能说出 API（应用程序接口）的含义（不同软件或应用之间交换数据的“桥梁”），知道“网址”与 URL（统一资源定位符）是相同的概念。 4. 能说出 HTTP（超文本传输协议）是互联网中应用最为广泛的网络协议，能按顺序说出利用 HTTP 从互联网获取数据的一般步骤（获取 API 的网址→发起网络请求→解析返回结果），知道返回结果多为 JSON 或 XML 格式。 5. 能举例说明 HTTP 在物联系统中的局限性（客户端必须主动、持续地请求，能耗高、服务器负担重，不适合高效实时的物联网场景），能说出物联网对网络通信协议的新要求（低功耗、低带宽、低延时、兼容性）；树立规范使用网络、保护数据安全的意识。 二、教学重点与难点 教学重点：互联协议（网络协议）的含义与作用；HTTP 是互联网中应用最广泛的网络协议；利用 HTTP 从互联网获取数据的一般步骤（获取 API 的网址、发起网络请求、解析返回结果）。 教学难点：理解 HTTP“客户端主动请求”的模式及其在物联系统中的局限性；理解物联网对网络通信协议提出的新要求（低功耗、低带宽、低延时、兼容性）；初步体会协议“沿用”背后的兼容性与稳定性价值。 三、教学方法与教学准备 教学方法：情境教学法、类比教学法、任务驱动法、动手实践法、小组合作法。 教学准备：多媒体课件；物联音箱（或智能音箱）实物；能联网的计算机；物联实验套件（主控板、数据线、显示屏）；mPython 软件；若干免费 API 接口的网址；《物联设备数据来源调查表》《HTTP 获取数据流程图》学习任务单。 四、教学过程（40 分钟） 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 没有传感器的音箱 怎么会报天气 （5 分钟） 现场演示或用视频播放一个场景：早上，小明对着家里的物联音箱说“今天天气怎么样”，音箱立刻回答：“今天多云，气温 21 到 26 度，空气质量良好。”追问：“音箱里并没有安装采集气象数据的传感器，它是怎么知道天气的？”组织学生猜一猜、议一议。在学生说出“可能连了网、从网上查的”之后，顺势揭示：物联系统的数据不只来自传感器，还来自互联网，从而引出课题《互联协议仍沿用》。 观看演示，对“没有传感器也能报天气”的现象产生好奇；联系生活经验猜测数据来源，说出自己的想法；带着“物联设备是怎样从互联网取到数据的”这一疑问进入本课学习。 用“没有传感器却能报天气”制造认知冲突，把抽象的“从互联网获取数据”转化为贴近生活的问题，自然引出课题，激发探究欲望。 探究一 探索互联网中的 数据 （10 分钟） 说明互联网为人们提供了丰富的数据（学习资源、健康信息、新闻动态、天气预报、交通路况等），这些数据对物联设备同样重要。引导学生探索身边的物联设备分别能从互联网中获取哪些数据，指导填写《物联设备数据来源调查表》：智能音箱（天气、空气质量、灾害通知）、手机（天气预报、新闻、社交通知）、智能手环（运动建议、天气）、汽车（交通路况）等。最后归纳：物联系统中的数据＝传感器采集的数据＋互联网中的数据。 分组开展“物联设备取数大搜索”活动，结合生活经验和互联网查询，填写《物联设备数据来源调查表》，写出三到四种物联设备及其从互联网获取的数据；交流分享，归纳物联系统数据的两种来源。 借助调查活动把“互联网中的数据”落到学生熟悉的设备上，建立“物联系统既靠传感器感知、也向互联网取数”的整体认识，为下一环节认识协议与动手取数作铺垫。 探究二 认识 HTTP 与 API 体验获取互联网数据 （13 分钟） 讲解：网络中设备之间传输数据、交互信息要遵守共同规则，这样的规则就是互联协议（网络协议），HTTP 是互联网中应用最为广泛的网络协议。说明互联网上的服务器通过 API（应用程序接口）向外提供数据，API 就像不同软件或应用之间交换数据的“桥梁”；我们常说的“网址”就是 URL（统一资源定位符）。随后组织动手体验：在浏览器中输入一个免费 API 的网址（如获取系统时间的接口）查看返回的数据；或用主控板通过 Wi-Fi 接入互联网、用网络请求模块的 GET 方法访问 API。引导学生归纳利用 HTTP 获取互联网数据的一般步骤：①获取 API 的网址；②发起网络请求；③解析返回结果（返回的多为 JSON 或 XML 格式字符串，可借助 ujson 库解析后再提取需要的数据）。 听讲并与教师一起理清“协议—HTTP—API—URL”的关系；在《HTTP 获取数据流程图》上填写三个步骤；分组动手，用浏览器访问 API 网址观察返回结果，或用主控板联网发起请求、解析数据并在屏幕上显示；记录观察到的返回内容，说出它属于哪种数据格式。 以动手实践为主线，把“利用 HTTP 获取数据”分解为获取网址、发起请求、解析结果三个可操作步骤，让学生在亲历中理解 API 与 HTTP 的作用，把抽象协议转化为直观体验。 探究三 探讨互联网协议的 局限性 （7 分钟） 创设问题：“如果让一块靠电池供电的野外气象设备也像音箱那样，不断主动向服务器请求数据，会怎么样？”引导学生讨论。讲解 HTTP 主要面向客户端／服务器模式，客户端（如浏览器或物联设备）必须主动向服务器发送请求才能获取数据；在物联网环境中，设备为了实时响应远程控制指令，需要持续不断地向服务器请求，这样既消耗设备有限的资源、使能耗增加，又会加重服务器和传输网络的负担，因此 HTTP 不完全适合物联网场景。归纳物联网对网络通信协议的要求：低功耗、低带宽、低延时、兼容性、可靠性。结合“互联协议仍沿用”点明：沿用稳定、兼容的协议有利于设备互联互通，同时也要适应物联网的新需求。 围绕“电池供电设备频繁请求会怎样”展开讨论，尝试作出解释；从能耗、设备资源、服务器负担等角度说出 HTTP 的不足；在教师引导下归纳物联网对协议的新要求（低功耗、低带宽、低延时、兼容性），初步体会协议“既沿用又发展”的道理。 在真实问题情境中辨析 HTTP 的局限性，突破“为什么 HTTP 不完全适合物联网”这一难点；把“协议沿用”与“满足新需求”联系起来，发展计算思维与信息意识。 课堂小结 与作业 （5 分钟） 师生共同梳理知识结构（依托板书）：物联系统的数据来源（传感器采集＋互联网获取）→ 互联协议是设备通信的共同规则 → HTTP 是互联网中应用最广泛的网络协议（客户端请求—服务器响应）→ API 是软件之间交换数据的“桥梁”，网址就是 URL → 利用 HTTP 获取数据的三个步骤（获取 API 网址→发起网络请求→解析返回结果）→ HTTP 的局限性 → 物联网对协议的要求（低功耗·低带宽·低延时·兼容性）。强调“物联设备既要会‘感知’，也要会‘取数’；协议是设备通信的共同规则”。提醒规范使用网络、保护数据安全。布置课后作业。 回顾本课收获，用一两句话概括“物联设备是怎样从互联网获取数据的”；说出利用 HTTP 取数的大致步骤，并说出 HTTP 在物联网中的一点不足；记录作业要求。 梳理知识脉络，把课堂探究沉淀为概念认知，为后续学习 MQTT 等更适合物联网的协议、认识“物物互通有新径”作铺垫。 五、板书设计 互联协议仍沿用 一、数据来源：物联系统的数据 ＝ 传感器采集的数据 ＋ 互联网中的数据 二、互联协议（网络协议）：网络中设备之间传输数据、交互信息时共同遵守的规则 三、HTTP：互联网中应用最为广泛的网络协议，采用“客户端请求—服务器响应”的方式 四、API 与 URL：API（应用程序接口）＝不同软件或应用之间交换数据的“桥梁”；网址即 URL（统一资源定位符） 五、利用 HTTP 获取互联网数据的一般步骤：获取 API 的网址 → 发起网络请求（GET） → 解析返回结果（JSON／XML） 六、HTTP 的局限性：客户端必须主动、持续请求，能耗高、设备资源消耗大、服务器与网络负担重，不适合高效、实时通信的物联网场景 七、物联网对协议的要求：低功耗 · 低带宽 · 低延时 · 兼容性 · 可靠性 ★ 核心认识：物联设备既要会“感知”，也要会“取数”；协议是设备通信的共同规则，既要沿用稳定、兼容的协议，也要适应物联网的新需求 六、作业设计 1. 基础题：用自己的话说说什么是互联协议（网络协议）、什么是 HTTP，并写出利用 HTTP 从互联网获取数据的一般步骤。 2. 实践题：在家长或老师的指导下，用浏览器打开一个免费的 API 网址（如获取系统时间的接口），观察返回的数据，把看到的内容记录下来，并说明它属于哪种数据格式。 3. 拓展题（选做）：探索身边的物联设备（智能音箱、手机、智能手环、汽车等），调查它们分别从互联网中获取哪些数据，完成一张《物联设备数据来源调查表》，下节课与同学交流。 4. 复习题：结合本课所学，说说 HTTP 在物联网场景中有哪些局限性，物联网对网络通信协议提出了哪些新要求。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 $