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第2.5课《感知与识别》教学设计
课题 感知与识别 单元 第二单元 学科 信息技术 年级 七年级
核心素养目标 信息意识：能够了解物联网感知与识别技术的多种形式与演变，条形码、二维码及 RFID 等，感知其在门禁、物流、交通等场景的应用价值。计算思维：能够学会通过分析传感器信号转换、RFID 非接触传输等技术逻辑，理解感知层信息采集的规律，提升对技术原理的认知效率。数字化学习与创新：能够探索用二维码生成工具等数字化手段，创新呈现感知与识别技术的应用场景，提升实践与展示能力。信息社会责任：能够认识感知与识别技术在信息采集与识别中的隐私与安全责任，理解技术对个人生活与社会管理的长远价值。
教学重点 能够了解物联网感知与识别技术的多种形式与演变，条形码、二维码及 RFID 等，感知其在门禁、物流、交通等场景的应用价值。
教学难点 能够认识感知与识别技术在信息采集与识别中的隐私与安全责任，理解技术对个人生活与社会管理的长远价值。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第2.5课 感知与识别一、单元导入1、学习目标:1.能归纳物联网的感知和识别方式;认识常见的传感器，能根据不同的应用场景和需求，选择合适的传感器。2.能列举物联网的通信技术;初步理解互联网和物联网的常用协议。3.能根据具体情境和需求，设计物联系统原型并尝试格建。如今，世界上有数以亿计的物品已接入物联网，这些物品在社会与生活的各个领域发挥着各自的功能和作用，互联网由此向更宽广的空间拓展和延伸。那么，物品为什么能被网络感知和识别 它们又怎么与互联网连接并通信 数以亿计的物品如何归属，如何发挥各自的功能和作用呢 二、新知引入1、学习目标:通过认识传感器，了解物联网中类型丰富的感知技术;通过认识条形码、二维码及RFID识别设备，了解识别设备的功能与应用;通过对物联网感知与识别技术的学习，了解物联网感知层多样化的信息采集方式。（播放视频） 人脸识别门禁系统是通过什么方式控制开关门的 高遠公路出入口的电子不停车收费系统(RTC)是如何识别车辆并收取费用的 明确单元学习内容目标观看视频初识感知识别 让学生明晰单元学习方向引导学生感知技术核心
讲授新课 新知讲解：物联网感知层通过感知和识别等技术，不断获取物理世界的信息，让物体"开口说话、发布信息"，从而实现信息采集和物体识别，实现物理世界与数字世界高度融合，如图5-1所示。一、感知技术为有效地感知物理世界，感知技术是物联网中信息获取的重要技术。感知技术包含传感器技术、定位技术等，其中，传感器技术在感知层的应用尤为普遍。传感器技术是依靠各类传感器采集信息的技术。传感器是一种能将检测到的信息按一定规律转换成可输出电信号的器件或装置，它是物联网的"感觉器官"，用于感知，探测，采集物理世界的各种形态和信息(如图5-2)。知识链接传感器 国家标准GB/T7665-2005中，对传感器的定义是:"能感受被测量对象并接照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。"传感器是把位移、速度、压力、温度、温度、流量、声强、光照度等物理量转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电容等)的一种元件亲身体验分享你了解的感知技术及其应用。答：常见感知技术包含温湿度传感器、RFID 射频识别、高清摄像头、指纹 / 人脸生物识别模块等。传感器可监测智慧农场环境，RFID 用于商品物流溯源，图像与生物识别则广泛应用于家居安防、门禁核验场景。二、识别技术 在物联网中，除感知技术外，通过条形码识别、二维码识别和FRID自动识别技术等，同样能实现识别物体，采集信息的目的。 1.条形码识别技术条形码识别技术是利用光电转换设备对条形码进行识别的技术。条形码按一定规则排列，黑条、白条相间，其中包含了物品的特定信息。应用条形码扫描器对条形码进行扫描和识别，便能获取条形码中包含的信息，如图5-3所示为扫描和识别一本图书的标准书号条形码。日积月累中国标准书号由标识符"ISBN"和13位数字组成。13位数字分为5部分:前缀、组区号、出版者号、出版序号、校验码，即ISBN前缀一组区号一出版者号一出版序号一校验码。 例如，由浙江教育出版社出版的《普通高中教科书信息技术必修2 信息系统与社会》的标准书号为ISBN978-7-5736-9028-5。2.二维码识别技术 二维码使用黑白矩形图案表示二进制数据，经过特定的编码方式存储信息，二维码的识别原理是一个解码的过程，使用光电扫描器或者手机智能终端对目标二维码进行扫描，就能获取其中包含的数据信息，如图5-4所示。如今，二维码已融人人们生活的方方面面，如超市购物、公交出行、电子支付等场景。无处不在的二维码识别技术让人们可以更高效地工作，更便捷地生活。亲身体验二维码能把文字、图像、音频、视频等信息"编码"成一个图像。试着在网络上搜索二维码生成软件，将自己平时的学习成果制作成二维码，并做展示和分享。答：可选用草料二维码、创客贴等在线生成工具，将学习笔记、知识点总结等文字内容输入，一键生成专属二维码。课堂上可投屏展示，同学扫码即可查看你的学习成果，便捷实现成果共享与交流。 3.射频识别技术射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)是一种非接触式的自动识别技术，利用无线射频方式，在读写器和电子标签之间进行非接触式的向数据传输，达到目标识识别和数据交换的目的，如图5-5所示。采用RFID技术的标签，被称为电子标签，如图5-6所示。电子标签内部主要由芯片、天线(线圈)和外部封装材料等组成。电子标签与人工数据采集相比，更快捷、准确、高效，且设备寿命长，成本低，因此在图书管理、产品溯源、仓储物流、票证管理、票路收费、赛事计时等领域得到了广泛应用。图5-7所示是应用了ETC的高速公路收费站ETC专用通道。日积月累根据签的枝术方式，射频识别技术可分为三类，即无源RFID、有源RFID与半有源RFID。与条码识别技术相比，射频识别技术可以同时读入一批标签信息。三、随堂作业举例说明说活中的二维码和RFID应用实例。四、课堂练习完成课堂练习23-25页。五、拓展延伸1、物联网的通信方式（观看视频）2、传感器工作原理3、RFID 技术特点4、二维码纠错机制 学习感知技术及传感器掌握传感器定义功能分享感知技术应用案例学习条形码识别原理了解 ISBN 编码规则制作分享成果二维码掌握 RFID 三类技术列举二维码与 RFID 实例完成 23-25 页课堂练习观看视频拓展技术认知 让学生理解感知基础帮助学生知晓传感器本质锻炼学生案例梳理能力使学生掌握条码技术让学生明晰书号构成提升学生实践创新能力帮助学生区分 RFID 类型检验学生应用认知巩固学生知识掌握程度拓宽学生技术知识边界
课后作业 1、结合传感器、RFID、二维码三种技术，分别举例说明其在生活中的典型应用场景并简述原理。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第二单元 第5节
感知与识别
（浙教版）七年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
能够认识感知与识别技术在信息采集与识别中的隐私与安全责任，理解技术对个人生活与社会管理的长远价值。
能够探索用二维码生成工具等数字化手段，创新呈现感知与识别技术的应用场景，提升实践与展示能力。
能够学会通过分析传感器信号转换、RFID 非接触传输等技术逻辑，理解感知层信息采集的规律，提升对技术原理的认知效率。
能够了解物联网感知与识别技术的多种形式与演变，条形码、二维码及 RFID 等，感知其在门禁、物流、交通等场景的应用价值。
03
新知讲解
单元导入
第二单元：探秘物联网
学习目标
1.能归纳物联网的感知和识别方式;认识常见的传感器，能根据不同的应用场景和需求，选择合适的传感器。
2.能列举物联网的通信技术;初步理解互联网和物联网的常用协议。
3.能根据具体情境和需求，设计物联系统原型并尝试格建。
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新知讲解
单元导入
如今，世界上有数以亿计的物品已接入物联网，这些物品在社会与生活的各个领域发挥着各自的功能和作用，互联网由此向更宽广的空间拓展和延伸。那么，物品为什么能被网络感知和识别 它们又怎么与互联网连接并通信 数以亿计的物品如何归属，如何发挥各自的功能和作用呢
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新知讲解
第五节：感知与识别
学习目标
通过认识传感器，了解物联网中类型丰富的感知技术;通过认识条形码、二维码及RFID识别设备，了解识别设备的功能与应用;通过对物联网感知与识别技术的学习，了解物联网感知层多样化的信息采集方式。
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新知讲解
第五节：感知与识别
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新知讲解
人脸识别门禁系统是通过什么方式控制开关门的
高遠公路出入口的电子不停车收费系统(RTC)是如何识别车辆并收取费用的
03
新知讲解
物联网感知层通过感知和识别等技术，不断获取物理世界的信息，让物体"开口说话、发布信息"，从而实现信息采集和物体识别，实现物理世界与数字世界高度融合，如图5-1所示。
图5-1 感知层多样化的信息感知和识别方式
03
新知讲解
一、感知技术
为有效地感知物理世界，感知技术是物联网中信息获取的重要技术。感知技术包含传感器技术、定位技术等，其中，传感器技术在感知层的应用尤为普遍。
03
新知讲解
传感器技术是依靠各类传感器采集信息的技术。传感器是一种能将检测到的信息按一定规律转换成可输出电信号的器件或装置，它是物联网的"感觉器官"，用于感知，探测，采集物理世界的各种形态和信息(如图5-2)。
图1-2物联网
03
新知讲解
知识链接
传感器
国家标准GB/T7665-2005中，对传感器的定义是:"能感受被测量对象并接照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。"传感器是把位移、速度、压力、温度、温度、流量、声强、光照度等物理量转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电容等)的一种元件。
03
新知讲解
亲身体验
分享你了解的感知技术及其应用。
常见感知技术包含温湿度传感器、RFID 射频识别、高清摄像头、指纹 / 人脸生物识别模块等。传感器可监测智慧农场环境，RFID 用于商品物流溯源，图像与生物识别则广泛应用于家居安防、门禁核验场景。
03
新知讲解
二、识别技术
在物联网中，除感知技术外，通过条形码识别、二维码识别和FRID自动识别技术等，同样能实现识别物体，采集信息的目的。
1.条形码识别技术
条形码识别技术是利用光电转换设备对条形码进行识别的技术。条形码按一定规则排列，黑条、白条相间，其中包含了物品的特定信息。应用条形码扫描器对条形码进行扫描和识别，便能获取条形码中包含的信息，如图5-3所示为扫描和识别一本图书的标准书号条形码。
图5-3 条码识别器扫描图书的标准书号条形码
03
新知讲解
日积月累
中国标准书号由标识符"ISBN"和13位数字组成。13位数字分为5部分:前缀、组区号、出版者号、出版序号、校验码，即ISBN前缀一组区号一出版者号一出版序号一校验码。
例如，由浙江教育出版社出版的《普通高中教科书信息技术必修2 信息系统与社会》的标准书号为ISBN978-7-5736-9028-5。
03
新知讲解
2.二维码识别技术
二维码使用黑白矩形图案表示二进制数据，经过特定的编码方式存储信息，二维码的识别原理是一个解码的过程，使用光电扫描器或者手机智能终端对目标二维码进行扫描，就能获取其中包含的数据信息，如图5-4所示。如今，二维码已融人人们生活的方方面面，如超市购物、公交出行、电子支付等场景。无处不在的二维码识别技术让人们可以更高效地工作，更便捷地生活。
图5-4 扫描和识别二维码
03
新知讲解
亲身体验
二维码能把文字、图像、音频、视频等信息"编码"成一个图像。试着在网络上搜索二维码生成软件，将自己平时的学习成果制作成二维码，并做展示和分享。
可选用草料二维码、创客贴等在线生成工具，将学习笔记、知识点总结等文字内容输入，一键生成专属二维码。课堂上可投屏展示，同学扫码即可查看你的学习成果，便捷实现成果共享与交流。
03
新知讲解
3.射频识别技术
射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)是一种非接触式的自动识别技术，利用无线射频方式，在读写器和电子标签之间进行非接触式的向数据传输，达到目标识识别和数据交换的目的，如图5-5所示。
图5-5 RFID系统
03
新知讲解
采用RFID技术的标签，被称为电子标签，如图5-6所示。电子标签内部主要由芯片、天线(线圈)和外部封装材料等组成。
图5-6 常见的电子标签
03
新知讲解
电子标签与人工数据采集相比，更快捷、准确、高效，且设备寿命长，成本低，因此在图书管理、产品溯源、仓储物流、票证管理、票路收费、赛事计时等领域得到了广泛应用。图5-7所示是应用了ETC的高速公路收费站ETC专用通道。
图5-7 高速公路收费站ETC专用通道
03
新知讲解
日积月累
根据签的枝术方式，射频识别技术可分为三类，即无源RFID、有源RFID与半有源RFID。与条码识别技术相比，射频识别技术可以同时读入一批标签信息。
03
新知讲解
随堂作业
举例说明说活中的二维码和RFID应用实例。
生活中常见的二维码和RFID应用实例
识别方式 具体应用
二维码 移动支付（如微信 / 支付宝付款码）
扫码点餐（餐厅电子菜单）
健康码 / 行程码（疫情防控核验）
RFID 小区 / 公司门禁卡（感应开门）
生鲜溯源（农产品溯源标签）
图书管理（图书馆书籍借还识别）
04
课堂练习
一、选择题
1、二维码技术可存储的信息类型不包括以下哪一项？（ ）
A. 文字 B. 图像
C. 音频 D. 实体商品
2、以下哪种场景属于传感器技术的典型应用？（ ）
A. 扫码支付 B. 门禁刷卡
C. 温室大棚环境监测 D. 图书条码借阅
D
C
04
课堂练习
3、高速公路 ETC 收费系统，主要依赖哪种识别技术实现车辆自动扣费？（ ）
A. 二维码 B. 传感器
C. RFID 标签 D. 显示器
4、物联网感知层中，能将温湿度、压力等物理量转换为电信号的核心设备是？（ ）
A.主题丰富（如航天、科学实验） B.只能在线实时观看，无法回放
C.有配套课件 D.可自主选择学习内容
B
C
04
课堂练习
二、判断题
1、传感器的核心功能是将物理量转换为可传输的电信号。（ ）
2、RFID 射频识别技术需要接触标签才能完成数据传输。（ ）
3、二维码仅能存储文字信息，无法承载图像、音频等内容。（ ）
4、条形码、二维码和 RFID 都属于物联网中的识别技术。（ ）
5、感知与识别技术是物联网感知层实现信息采集的核心支撑。（ ）
√
X
√
X
√
05
拓展延伸
物联网的通信方式
05
拓展延伸
传感器工作原理
传感器是物联网感知层核心部件，可将温度、湿度、光照等非电物理量，转换为便于传输处理的电信号，依据检测对象分为不同类型，是智能设备感知外部环境的基础。
05
拓展延伸
RFID 技术特点
RFID 为非接触式自动识别技术，无需直视标签即可完成读写，支持多标签同时识别，数据存储量远大于条码，抗污损性能优异，广泛应用于门禁、物流溯源等场景。
05
拓展延伸
二维码纠错机制
常见 QR 码具备强大纠错能力，依托冗余编码技术，即使图案局部破损、污染，设备仍可完整解析数据。纠错等级分四档，等级越高，抗损能力越强，适用场景更广泛。
08
板书设计
感知与识别
一、感知技术
二、识别技术
课后作业:
1、结合传感器、RFID、二维码三种技术，分别举例说明其在生活中的典型应用场景并简述原理。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
