第二单元探索2 物联网的识别技术教学设计 2024—2025学年苏科版（2023）初中信息技术八年级上册

物联网的识别技术
一、教学内容分析
本节课是苏科版2023年八年级上册第二单元《物联网的数据采集》探索2物联网的识别，本节课是在学习物联网中的感知后学习物联网的识别，主要是介绍条形码、二维码和射频识别技术。
二、学情分析
学生对于条形码和二维码有一定的了解，但是认识不深刻，对射频识别技术了解甚少甚至是不了解，但是他们对新技术充满好奇心，对未知事物有着强烈的求知欲。
三、教学目标
1、了解条形码、二维码和射频识别技术的概念以及它们在日常生活中的应用
2、通过实践操作，学生能够借助二维码生成器设计二维码，培养学生思维
3、通过在线学习平台等，了解条形码和二维码的不同
4、通过小组合作探究等，培养学生的团队合作能力
四、教学重难点
重点：条形码、二维码和射频识别技术的概念以及应用
难点：二维码制作以及射频识别技术工作原理
五、教学过程
（一）情境导入
教师活动：中国有14亿人口，如何区分每一个人？物联网中的有大量的物体，又如何区分它们？
学生活动：用身份证唯一表示一个人，对物联网中的物进行编码。
教师活动：如何对物进行编码呢？
学生活动：条形码和二维码。
设计意图：通过类比身份证唯一标志一个人，想到物品也可以通过编码来表示，有利于学生对知识进行迁移。
（二）新课讲授
活动一：体验条形码技术
教师活动：生活中有哪些条形码的使用场景？尝试使用条形码扫描设备扫描下列物品的条形码，说一说所获取的信息是什么？
学生活动：学生通过设备扫描教师提供的物品的条形码，观察所获取的信息，总结这些物品的条形码中有哪些共同的地方。
教师活动：介绍条形码。条形码是一种图形标识符，由特定宽度的平行线条按一定编码规则形成符号组合从而表达一组字母和数字信息。
教师活动：教师播放关于条形码的视频，通过视频你得到了哪些信息？
学生活动：学生回答。
师生总结：条形码识别技术是为了解决数据录入问题面产生的，它利用光电转换设备对条形码进行快速识别，适用于图书管理、产品制造、商品追踪等应用场景。通常情况下，同一款物品的编码是唯一的，因此条形码可用于物品的标识。
设计意图：通过学生自己动手扫描物品上的条形码，一方面提高学生的课堂参与度，另一方面让学生更好地理解条形码。
活动二：制作二维码
教师活动：除了条形码，生活中你还见过哪些图形码？
学生活动：二维码。
借助网络搜索二维码的概念，搜索完成后学生回答。
学生活动：二维码是使用若干个与二进制相对应的几何形体来表达信息的图形标识符，可问接表达文字、图像、声音，甚至是视频信息。由于二维码能在横向和纵向两个方向同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量信息，其所承载的信息量比条形码提高了数倍。
实践活动：利用二维码制作软件，输入相关信息并生成二维码，通过扫码进行识别，对比识别结果与输入信息是否一致。
学生独立完成，借助草料二维码生成网址进行在线二维码制作。教师巡视，完成后学生进行展示。
教师活动：二维码的生成和识别过程本质上是数据的编码和解码过程。在实际生活中，还有哪些二维码应用的例子？
学生活动：移动支付、扫码加好友、手机扫码乘公交车等。
设计意图：通过制作二维码，了解二维码的特点，并且知道在日常生活中有很多地方用到了二维码，感受到信息科技充斥在生活的方方面面。
活动三：射频识别技术
教师活动：教师播放用射频识别技术的现实场景，提问学生，视频中用到的是哪种技术？
学生活动：学生回答。
教师介绍射频识别技术：射频识别（RFID）技术是通过射频信号识别目标对象并获取相关信息的非接触式自动识别技术，能够利用电子标签和读写器之间的无线通信，实现对物体的识别、追踪和管理。
知识链接：电子标签是射频识别技术中的数据载体。每个电子标签都具有唯一的电子编码，用来承载所标识物体的信息。电子标签具有体积小、存储容量大、形态多样、可自动识别、可重复利用等特点。
讨论学习：学生分小组进行讨论，观察课件上的场景，讨论：电子标签的用途是什么？你还知道生活中有哪些电子标签的应用场景？
学生回答：物流追踪、智能支付等。
教师活动：播放电子标签相关视频，介绍点在标签内部结构以及射频识别技术工作原理。
实践学习：电子不停车收费系统基于射频识别技术，广泛应用于高速公路和桥梁等交通收费场所。请根据图2-25所示的电子不停车收费系统示意图，分析其工作原理。
学生活动：电子不停车收费系统在车辆上安装电子标签用于标识车辆信息，在收费站设置读写天线。当车辆驶入收费站时，读写天线会读取车辆上电子标签中的数据，并将相关信息发送到管理中心进行处理。管理中心通过分析车辆信息，判断收费情况并自动结算，从而实现无感支付，使车辆能够快速通行。
总结：射频识别技术借助电子标签标识物体，通过读写器识别和获取被标识物体的信息，其应用场景涵盖了零售、物流、制造、交通等多个领域。物联网的识别技术与传感技术共同实现了对物理世界的全面感知。
设计意图：由于条件有限，活动三中并未开展实验室，而是通过学生资助上网搜索、教师播放相关视频以及学生讨论来了解射频识别技术，加深学生对于射频识别技术的理解。
（三）课堂总结
教师活动：通过本节课的学习，你有哪些收获？和同学们分享。
学生活动：学生发言。
六、教学反思