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 萬物互聯有協議 第7課 電子標簽我揭秘
主備人 Xinxijishu886
備課時間 月 日
授課時間 月 日 --- 月 日
教學內容及教材分析 今天所講的內容是電子標簽我揭秘。介紹了電子標簽的概念、種類、應用場景以及工作原理等內容。通過學習本課，學生可以深入了解物聯網中的關鍵技術之一，為后續學習物聯網相關知識奠定基礎。
核心素養目標 信息意識：讓學生認識到電子標簽在信息獲取和傳遞中的重要性，培養對物聯網技術的敏感度。計算思維：引導學生分析電子標簽的工作流程，培養邏輯思維和問題解決能力。數字化學習與創新：引鼓勵學生探索電子標簽的創新應用，培養創新意識和實踐能力。信息社會責任：強調電子標簽在信息安全和隱私保護方面的責任。
教學重點 RFID系統的工作流程和基本原理。利用字典存儲電子標簽編號與學生姓名的對應關系，并實現校服歸屬的識別。。
教學難點 理解RFID系統中電子標簽與讀卡器的通信過程。編程實現電子標簽編號的讀取和字典的運用。
教學方法 講解法、案例分析法、引導啟發法。
學習方法 合作交流法，動手實踐、小組合作法。
教學工具 多媒體網絡電腦教室、網線、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 容
復習鞏固：播放火車站刷身份證進站的視頻后，提問學生：“大家觀察到在這個場景中，我們是如何實現近距離通信的呢？這種通信方式有什么特點呢？”新課導入：學生回答以上問題以后教師引導學生積極思考并發言，從而引出本節課的主題——RFID和NFC近距離通信協議。新課教學：乘坐火車時，人們只需拿身份證在檢票機上刷一下，便能順利通過檢票閘機，進出火車站。在這個過程中，正是RFID技術在發揮作用。一、揭秘射頻識別技術RFID是一種物品標識和自動識別技術，本質上是一種無線通信技術，無須與被識別物品直接接觸。RFID系統由電子標簽和讀卡器組成（圖7.1）。圖7.1 RFID 系統RFID 系統的一般工作流程如下。1. 給物品打上電子標簽，存儲物品的相關數據。2. 讀卡器發送一定頻率的射頻信號。3. 當物品進入讀卡器的工作區時，物品上的電子標簽會將自身數據發送出去。4. 讀卡器接收電子標簽發送的數據，并把這些數據傳送到計算機中的管理系統。5. 計算機中的管理系統作出相應處理。R FID有很多優勢，每秒可進行上千次的讀取，能同時處理多個電子標簽，高效且準確度高；電子標簽上的數據可反復修改；電子標簽無須瞄準讀取，只要被置于讀卡器形成的電磁場內就可以被準確讀取，適合與各種自動化處理設備配合使用；電子標簽的識讀不依賴于可見光，因而可以在高粉塵污染、野外等惡劣環境下使用。教學中，只要讓學生了解RFID是一種無線通信技術，掌握RFID的基本原理即可，不必詳細介紹RFID的技術細節。在RFID系統中，讀卡器通常內置天線，通過天線與電子標簽通信。RFID的基本原理：電子標簽進入讀卡器的識別范圍后，接收讀卡器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量，發送出存儲在芯片中的數據；或者由電子標簽主動發送某一頻率的信號，讀卡器讀取數據并解碼后，送至計算機中的管理系統進行數據處理。教學中，教師可將火車站刷身份證進站的場景與RFID系統工作的一般流程結合，展開講解。教師可以引導學生思考：為什么把身份證放在指定位置才能成功進站？電子標簽按照發射射頻信號方式的不同，可分為被動標簽和主動標簽。被動標簽沒有內置電池，工作距離較短，一般在幾厘米到幾米之內；主動標簽有內置電池，可以主動發射信號，工作距離較遠，可以達到幾十米甚至上百米。學習活動1讀取電子標簽編號每個電子標簽都有唯一編號，通過RFID讀卡器模塊可以讀取電子標簽的編號，并在主控板的顯示屏顯示。本活動需要用到的物聯實驗設備有主控板、RFID讀卡器模塊、電子標簽等。編寫實現讀取電子標簽編號功能的程序，主要代碼如圖7.2所示。當把電子標簽放到RFID讀卡器模塊上時，主控板顯示屏會顯示該電子標簽的編號。燒錄程序時，注意觀察提示信息，提示成功后再進行下一步操作。主控板顯示屏顯示出電子標簽編號后，可以讓學生記錄編號。教學中，可以帶領學生回顧編碼相關內容，引導學生進一步理解編碼的意義。二、了解近場通信的奧秘NFC是一種近距離的高頻無線通信技術，允許數字設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸。NFC是由RFID演變而來。與RFID相比，除了通信協議，NFC還規定了數據交換格式。如果說RFID是一個學生戴著胸卡方便別人了解他，老師看一眼他的胸卡就知道這個學生的姓名和班級；NFC就是學生和老師兩個人都戴著胸卡，他們可以在看到對方胸卡后就知道對方是誰（圖7.3）。此外，NFC還可以更改胸卡上的內容，改變對方接收的數據。圖7.3 RFID與NFC2016年，我國自主創新的NFC非對稱實體鑒別、NFC對稱實體鑒別兩項近場通信安全技術正式成為ISO/IEC國際標準。
課堂練習 在學校中，學生可能會遇到混淆或拿錯校服的問題。為解決這一問題，利用電子標簽標識每件校服，當電子標簽靠近讀卡器時，讀卡器讀取電子標簽上存儲的數據，并在顯示屏顯示學生姓名。
課堂小結 1．RFID系統的工作流程、主要特點及場景應用2．RFID與NFC的關系。3．實踐活動——讀取電子標簽序列號。
作業布置 做信息科技學生手冊51頁的任務單
板書設計 第7課 電子標簽我揭秘一、揭秘射頻識別技術二、了解近場通信的奧秘
組長審批意見及簽字 簽字： 年 月 日
教學反思
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑