第1课 定制身份标识
教学内容分析
本课是物联网知识体系中关于物联网身份标识技术的基础性课程,深入剖析了物联网身份标识的核心概念和实际应用。教材从日常生活中的身份证号引入,类比物联网中物品的身份标识,使学生能够直观理解物联网身份标识的含义及其重要性。通过探索条形码、二维码、射频识别(RFID)和近场通信(NFC)等非接触式身份标识技术,以及接触标识方式的基本原理和特点,学生将全面掌握物联网身份标识的多种实现方式。同时,教材内容还强调了身份标识在物联网安全中的关键作用,引导学生思考如何设计定制安全的身份标识,并通过制作校园网络安全宣传小报的实践活动,进一步增强学生的信息安全意识,提升其实践操作能力。这一过程不仅可以加深学生对物联网技术的理解,还可以培养他们的创新思维和问题解决能力。
学习者分析
在本课之前,学生通过日常生活、先前课程接触过物联网的基本概念和应用场景,已经对物联网有了深入的了解。对于身份标识,学生在日常生活中也有较多接触,如使用二维码支付、扫描条形码获取商品信息等。然而,对于物联网身份标识技术的深层次原理、种类及应用范围,学生可能缺乏系统的认知和理解。
学生已具备一定的观察、分析和归纳能力,能够通过观察生活中的现象,提炼出身份标识的概念及其在不同场景下的应用。同时,学生也具备了一定的信息技术操作能力,如使用计算机图像处理软件制作宣传小报等。但在将理论知识应用于设计并定制身份标识方案方面,学生可能还需要进一步的指导和练习。
学习目标确定
(1)通过学习物联网身份标识的概念及应用场景,了解物联网身份标识技术,能列举并解释生活中常见的物联网身份标识方式及其应用场景。
(2)通过探索不同身份标识技术的特点,厘清非接触标识方式和接触标识方式的优缺点,能对比分析不同技术的信息容量、成本、优势和劣势。
(3)通过设计并制作物联网身份标识安全版面,提升实践操作能力和创意设计能力,能设计符合要求的物联网身份标识安全宣传版面。
(4)通过设计定制身份标识方案,能根据实际需求选择合适的身份标识方式,并设计实施方案。
教学重点和难点
(1)教学重点
理解物联网身份标识的概念、应用场景及不同身份标识技术的特点。
(2)教学难点
设计并制作物联网身份标识安全版面,以及根据实际需求选择合适的身份标识方式并设计实施方案。
教学活动设计
教师活动 学生活动 支撑的资源
环节一 导入新课
教师活动1 通过展示身份证的重要性,引出物联网中物品“身份证号”的概念,激发学生的兴趣。 提问:你知道哪些物品可能拥有自己的“身份证号”吗?生活中还有哪些物品有类似的身份标识? 归纳总结:物联网身份标识是指按一定规则或标准赋予物品易于机器和人识别、处理的标识符或代码,它是物联网对象在信息网络中的身份识别凭证,本质上是一种物理编码,能够实现物品的数字化。 学生活动1 分组观察身份证,注意上面的信息。 分组讨论身份证的作用和重要性。 思考并尝试列举生活中可能拥有“身份证号”的物品,如手机、图书、汽车等;尝试举例说明,如超市商品的条形码、银行卡的磁条信息等。 身份证。
活动意图说明:通过一系列递进式问题,如你知道身份证号的作用吗,以及生活中还有哪些物品有类似的身份标识等,逐步引导学生思考物联网身份标识的概念和应用。利用身份证号与物联网身份标识的类比,强调两者在身份识别和信息存储方面的共性,帮助学生理解物联网身份标识的本质。
环节二 探究新知
教师活动2 1.常见的身份标识有哪些? 展示有关手机扫码验证身份信息、停车场入口的智能围栏等的图片,让学生说出生活中常见的身份标识。 2.生活中常见的身份标识实例。 联系实际生活,结合上下文,思考生活中常见的身份标识有哪些,以及它们的应用情景是什么。请学生参考范例,分组合作,在协作文档中补全下表的内容。 3.对比非接触标识方式的特点。 物联网设备可以通过非接触标识方式和接触标识方式进行身份标识。非接触标识方式包括条形码、二维码、射频识别、近场通信等技术。 发布任务:请查找资料,归纳、总结非接触标识方式的优劣,完善下表。 播放视频,供学生学习。 ①密码学家王小云:十年破解MD5和SHA-1两大国际密码; ②我国物联网身份标识技术的发展。 4.以二维码生成器为例,体验设计身份标识。 学生活动2 仔细观察图片,思考并识别出图片中的身份标识,如二维码、RFID标签等。 分享自己观察到的身份标识,并尝试描述这些身份标识在日常生活中的应用场景。 分组合作,在协作文档中补全表格,列出更多生活中常见的身份标识及其应用场景。 利用网络资源,查找条形码、二维码、射频识别、近场通信等非接触标识方式的定义、工作原理、优缺点等信息。 根据查找的资料完善表格,对比分析非接触标识方式的优劣。 认真观看视频,了解密码学在物联网身份标识中的重要性,以及我国物联网身份标识技术的发展现状。 访问草料二维码生成器网站,根据自己的兴趣和需求,设计并生成一个二维码。
活动意图说明:让学生通过理论学习与实践观察相结合的方式,深入理解物联网身份标识的各种形式及其特点。通过具体案例分析,如条形码、二维码、射频识别和近场通信等技术的应用,引导学生把握每种身份标识技术的优缺点,并理解它们在不同生活场景中的应用。通过实践操作,让学生亲身体验设计身份标识的过程,加深对物联网身份标识技术的理解,培养学生的分析能力、对比能力和理论联系实际的能力。
环节三 实践操作
教师活动3 1.物联网身份标识安全部分的版面草图设计。 为了完成校园网络安全宣传小报中关于物联网身份标识安全版面的任务,我们先是探索了物联网标识技术,包括条形码技术、二维码技术、射频识别技术、近场通信技术等,还体验了如何定制身份标识,接下来请设计一份物联网身份标识安全版面的草图。 草图要求: 2.物联网身份标识安全部分的版面电子版设计。 电子版要求如下。 ①主题明确:版面应聚焦于物联网身份标识安全,突出其在校园网络安全中的重要性。 ②内容丰富:涵盖探索过的物联网标识技术( 条形码技术、二维码技术、射频识别技术、近场通信技术等)以及身份标识的定制过程。 ③视觉吸引:设计应具有视觉冲击力,能够吸引读者的注意力。 ④信息清晰:确保所有技术点和身份信息能够被清晰传达,易于理解。 ⑤布局合理:版面布局应整洁有序,便于阅读和信息检索。 ⑥安全性强调:特别强调物联网身份标识安全的重要性,以及如何防范相关安全风险。 学生活动3 分组讨论物联网身份标识安全版面的设计思路。讨论内容包括如何突出物联网身份标识安全的重要性、如何展示探索过的物联网标识技术、如何呈现身份标识的定制过程等。 在小组讨论的基础上,每组学生开始绘制版面草图。草图应包含标题、副标题、主要内容区域(包括物联网标识技术的介绍、身份标识定制过程的展示)、图片或图标、安全提示等。 完成草图后,各小组进行展示和交流。可以提出意见和建议,帮助其他小组完善设计。 选择合适的软件(如Word、PowerPoint、Photoshop等)进行电子版设计。 根据草图设计,学生在软件中进行版面布局,包括设置标题、副标题的字体和字号,安排主要内容区域的位置和大小,插入图片或图标等。 在版面布局的基础上,学生填充具体内容,包括物联网标识技术的介绍、身份标识定制过程的展示、安全提示等,确保内容准确、清晰、易于理解。
活动意图说明:让学生通过设计物联网身份标识安全版面草图,将所学理论知识应用于解决实际问题,从而加深对物联网身份标识技术的理解和应用。通过设计活动,学生能够综合运用所学知识,考虑实际应用场景、技术限制和安全性等因素,设计出合理的物联网身份标识安全版面的草图。让学生将设计草图转化为实际的校园网络安全宣传小报关于物联网身份标识安全的部分,锻炼其计算机图形图像处理软件的应用能力,培养其创新思维和审美能力。
环节四 总结提升
教师活动4 1.讨论。 学生讨论在设计物联网身份标识安全版面的过程中遇到的问题并分享经验。 2.总结。 回顾本课所学的内容,强调物联网身份标识安全的重要性。 鼓励学生将所学知识应用于实际生活中,提高数据分析和问题解决能力。 学生活动4 学生总结、回顾自己在设计物联网身份标识安全版面时遇到的问题,如技术理解困难、素材选择不当、布局不合理等。 学生将所学知识应用于实际生活中,如参与校园网络安全宣传活动、设计家庭物联网设备的安全使用指南等。
活动意图说明:通过小组讨论和经验分享,学生能够相互学习、取长补短,提高解决问题的能力,增强团队协作意识。回顾和小组总结旨在帮助学生巩固所学知识, 形成完整的知识体系。
环节五 扩展延伸
教师活动5 设计定制身份标识方案,体验定制身份标识的过程。在设计方案时,一定要注意结合已有软硬件等现实情况,对于没有实现条件的方案要及时调整优化。 学生活动5 学生思考后完善表格。
活动意图说明:通过设计定制身份标识,让学生亲身体验定制身份标识的过程,从需求分析、设计构思、技术选型等方面,全面把握身份标识设计的核心要素。通过结合已有软硬件等现实情况,学生不仅能够加深对物联网身份标识技术的理解,还能够培养实际应用中的创新思维和问题解决能力。