第一课时 《MIXIO 初体验——网络试连接》 教学方案 一、基本信息 1．课题/课时：MIXIO 初体验——网络试连接/1 2．单元主题/单元课时：环境监测/4 3．教学时长：40 分钟 二、教学定位分析 1．内容分析 物联网技术在日常生产生活中应用广泛，智能农业、智能家居等场景让生产效率与生活 便利度大幅提升。本课时以深夜农场鸡舍温度远程监测的紧急任务为切入点，开启本单元物 联网相关知识与技术的学习，核心围绕 MixIO 平台的网络试连接展开，引导学生探索物联网 三层结构（感知层、网络层、应用层）的概念及功能；通过完成 MixIO 平台登录、新建项目、 主控板连接 WiFi、建立 MixIO 客户端等实践操作，了解物联网技术的基本构成，能够解释鸡 舍温度远程获取的实现原理，并初步掌握 MixGoMINI 板与 MixIO 平台联动的硬件编程操作技 能；通过自主探究、任务实践的过程，发展逻辑思维与问题解决能力，初步体验物联网技术 在现代农业中的应用，为后续深入学习环境监测系统搭建奠定基础。 2．学情分析 五年级学生对物联网在生活中的应用有初步认知，已具备基础编程思维和 MixGoMINI 板 的基础操作经验，但对物联网三层结构的逻辑关联、MixIO 平台的操作流程缺乏实际体验， 在完成主控板与 MixIO 平台的网络连接、客户端搭建时，可能在“平台项目创建”“WiFi 参 数配置”“客户端密钥与项目名匹配”方面遇到困难。因此，教师需采用具象化比喻（如 “WiFi/MQTT 像快递员传递消息”）降低理解门槛，通过分步演示、卡片式参数提示、一对 一指导等教学策略为学生达成目标提供支持。 三、教学目标 1．通过情境讨论与任务探究，能准确阐述物联网三层结构（感知层、网络层、应用层） 的功能，并举例说明其在鸡舍温度远程监测中的具体应用，形成技术应用意识。 2．在教师指导下，能自主完成 MixIO 平台的登录与项目创建，能独立完成 MixGoMINI 板连接 WiFi 的图形化编程操作，成功建立 MixIO 客户端并实现设备与平台的连接，初步掌 握硬件与云端平台的网络交互方法。 3．通过动手实践，完成网络试连接与 MixIO 客户端搭建的核心任务，体验物联网设备 与云端平台的通信过程，发展动手操作与问题解决能力。 四、评价设计 评价目标 评价任务 评价标准 目标 1 （教学目 标 1） 自主思考、合作探究：如何远程 获取鸡舍温度、实现数据远程传 输、显示温度；结合实例，说一 说物联网三层结构及其功能。 能准确说出温度传感器（感知层）、WiFi/MQTT （网络层）、电脑/手机屏幕/MixIO 平台（应 用层）的功能；能清晰梳理“感知-传输应用”的温度远程监测逻辑链。 目标 2 （教学目 标 2） 独立完成 MixIO 平台登录、新建 demo 项目；进行 WiFi 连接代码 编写、MixIO 客户端参数配置及 能顺利完成 MixIO 平台操作，代码参数填写 正确，设备成功连接 WiFi，MixIO 平台显示 “设备已连接”，实现客户端与平台的正常 1 评价目标 评价任务 评价标准 设备与平台的连接调试。 联动。 五、教学流程 （一）任务导入（5 分钟） 1．情境创设：播放深夜农场紧急任务相关视频，展示冬夜鸡舍气温骤降，小鸡瑟瑟发 抖，养殖场主在屋内无法实时获取鸡舍温度的困境。 2．问题探究：提问学生“视频中小鸡和养殖场主李明遇到了什么难题？可以怎么解决？”， 请学生自由发言、补充，将问题解决的思路落脚在“通过传感器远程监测温度，利用物联网 实现数据远程传输”上，自然引出本课学习主题。 （二）学习活动（30 分钟） 【任务一】探秘物联网三层结构（10 分钟） 1．自主思考：提出核心问题“如何远程获取鸡舍温度？如何实现数据远程传输？如何 显示温度？”，请学生将自己的想法填写在任务单中，完成第一题。 2．教师引导：结合学生的回答，归纳总结出“温度传感器测量温度→网络传输数据→ 手机/电脑屏幕显示”的核心逻辑，明确物联网的感知层、网络层、应用层三层结构。 3．概念讲解：分别介绍三层结构的功能与对应设备，用具象化比喻帮助理解——温度 传感器是鸡舍的“体温计”（感知层，还包含湿度、光照传感器等）；WiFi/MQTT 像“快递 员”传递消息，将数据发送到云端（网络层）；电脑/手机屏幕、MixIO 平台负责显示获取的 温度数据（应用层）。 4．任务梳理：结合鸡舍温度监测场景，明确网络层与应用层在本次实践中的核心操作 任务，为后续动手实践做好铺垫。 MixIO 平台操作：登录与创建项目（10 分钟） 1．教师演示：按照步骤分步演示 MixIO 平台的操作流程，强调操作要点，同时展示平 台操作界面截图，让学生清晰观察每一步操作细节：①输入网址进入 MixIO 平台，输入邮箱 地址和密码完成登录；②点击“+”按键，输入项目名称“demo”，点击确认新建项目；③ 点击打开新建的 demo 项目，查看项目界面，找到并演示密钥的复制操作。 2．学生实践：学生根据教师演示，自主完成 MixIO 平台的登录、demo 项目创建与密钥 复制，教师发放参数卡片（包含平台登录网址、邮箱、密码），提示学生按卡片信息操作， 巡视过程中重点解决学生登录失败、项目创建错误等问题，让学生将项目密钥妥善保存，为 后续客户端连接做准备。 【任务二】实现网络连接和 MixIO 客户端连接（10 分钟） 1．教师演示：在 Mixly 图形化编程平台进行分步演示，结合参数卡片提示关键信息： ①点击【物联网】→【MixIO】→【确保连接到 Wi-Fi】，在积木中填写 WiFi 名称“MIXIO” （无密码）；②继续点击【物联网】→【MixIO】，选择“创建 MixIO 客户端并连接”，依 次填写服务器地址“local.mixly.cn”、用户名（卡片邮箱）、密钥（复制的项目密钥）、 项目名“demo”；③演示完成后，展示 MixIO 平台 demo 项目中“1 个设备已连接”的成功 界面。 2．学生实践：学生根据演示，在 Mixly 中完成 WiFi 连接与 MixIO 客户端连接的图形化 编程，按卡片信息准确填写各项参数，完成后进行设备调试，查看 MixIO 平台是否显示设备 连接成功。要求学生将操作过程中遇到的问题（如参数填写错误、设备未连接等）记录在任 务单中。 2 3．问题答疑：教师巡视课堂，针对学生普遍存在的问题集中讲解，对个别学生的操作 难题进行一对一指导，确保大部分学生能实现设备与 MixIO 平台的成功连接。 （三）总结与拓展（5 分钟） 1．课堂总结 ①知识回顾：提问学生“物联网的三层结构是什么？网络层在本次实践中的核心操作步 骤有哪些？”，引导学生梳理本课核心知识，明确 MixIO 平台操作、WiFi 连接、客户端搭建 的关键流程； ②学后反思：请学生分享本次实践中遇到的困难及解决方法，教师进行补充点评，强化 学生的问题解决意识。 2．任务拓展提出拓展问题：“你还知道物联网在现实中的哪些应用？你认为可以应用 物联网来解决什么问题？”，请学生任选一个问题，用画图或者文字表述的方式呈现在任务 单上，完成第二题，鼓励学生将物联网知识与生活实际相联系。 六、教学准备及建议 1．工具准备 硬件：MixGoMINI 板、MQTT 调试工具 MixIO 平台 软件：Mixly 图形化编程平台 2．辅助教学准备 PPT； 视频； 学习任务单。 3．教学实施建议 （1）学习小组 3-4 人为宜，依据学力、性格、特长、性别等因素进行均衡配置，明确 组长以及合作学习的规则。 （2）学习任务单在导入结束后发放，鼓励学生根据学习进展和收获，不断完善自己对 相关问题的回答。 （3）在课堂互动过程中，要鼓励学生用自己的方式大胆表达，不要急于用专业术语进 行总结。 （4）要注意收集与评价相关的信息，即时检验学习目标达成情况。比如，在回答问题 时，有意识地选取不同水平的学生，最大化发现学生存在的认知障碍，进而及时进行补救。 3 第二课时 《MixIO 初体验——温度远程知》 教学方案 一、基本信息 1．课题/课时：MixIO 初体验——温度远程知/1 2．单元主题/单元课时：环境监测/4 3．教学时长：40 分钟 二、教学定位分析 1．内容分析 物联网技术的核心是实现感知数据的远程传输与显示，本课时是环境监测单元的第二课 时，承接上节课物联网三层结构认知与 MixIO 平台基础操作，以鸡舍温度数据的远程上传与 显示为核心任务，进一步深化物联网三层结构的实际应用，让学生掌握通过 Mixly 图形化编 程实现传感器数据采集、MixIO 平台消息发布与数据查看的操作方法，同时拓展多组环境数 据的上传实践。通过本课学习，学生能理清“感知层采集-网络层传输-应用层显示”的完 整数据流转逻辑，熟练运用 MixIO 发布消息模块，为后续学习定时数据上报、异常数据警报 奠定实操基础，感受物联网技术在智能农业环境监测中的实际价值。 2．学情分析 五年级学生已掌握物联网三层结构概念，能独立完成 MixIO 平台项目创建与 MixGoMINI 板的 WiFi、MixIO 客户端连接操作，具备基础的 Mixly 图形化编程能力。但在学习过程中， 可能存在两方面困难：一是对“传感器采集数据-MixIO 发布消息-平台显示数据”的逻辑链 理解不连贯，二是多组数据上传时易出现主题命名混乱、程序逻辑搭建不当的问题，导致数 据无法正常显示。因此，教师可采用分步拆解的方式梳理操作流程，通过具象化的操作步骤 演示降低实操难度，借助小组互助、问题记录的方式帮助学生解决实操中的问题。 三、教学目标 1．通过回顾与任务探究，能进一步梳理物联网三层结构在温度远程监测中的完整应用 逻辑，清晰说出温度数据从采集到远程显示的流转过程，能准确描述 MixIO 发布消息模块的 使用方法。 2．在教师指导下，能独立完成温度传感器数据采集、MixIO 平台消息发布的图形化编 程，实现温度数据的远程上传与平台显示，初步掌握多组环境数据（湿度、光照）的同步上 传方法。 3．通过动手实践与问题探究，完成温度及多组数据的远程上传任务，体验物联网数据 流转的完整过程，发展动手操作与问题解决能力，培养严谨的技术实操思维。 四、评价设计 评价目标 评价任务 评价标准 目标 1 （教学目 标 1） 自主思考并回答温度数据采集、 上传、显示的实现步骤；结合实 操说出 MixIO 发布消息模块的使 用要点。 能清晰梳理温度数据从传感器到 MixIO 平台 的流转逻辑，准确说出 MixIO 发布消息模块 的操作步骤与核心要素。 目标 2 （教学目 标 2） 独立完成温度数据上传与显示的 编程与调试；尝试完成湿度、光 照数据的同步上传，并在