资源简介

浙教版七下第5课《感知与识别》教学设计
单元 探秘物联网 课题 感知与识别 年级 七年级
课标内容要求
通过对身边真实应用物联网场景的分析，认识物联网实现万物互联的基本原理
教学内容分析
《感知与识别》是“探秘物联网”一单元的起始课，包含感知技术、识别技术的概念以及具体的技术范例：感知技术(传感技术、定位技术)，识别技术(条形码识别技术、二维码识别技术、射频识别技术)。 本节课以学生都经历过的“超市购物”作为教学导入，通过对于生活细节的深入挖掘，让学生更好地理解感知技术与识别技术。
教学目标
1.通过体验条形码的扫描过程，了解并掌握条形码识别技术的原理与缺点 2.体验二维码的扫描过程，通过对比条形码以及二维码的扫描体验，理解二维码识别技术的原理，知晓二维码的优势 3.通过体验生成属于自己的二维码，明白二维码生成的便捷和使用的安全，在生活中更乐于使用二维码来传递自己的信息及作品 重点：条形码识别技术原理、二维码识别技术原理、射频识别技术原理 难点：二维码识别技术原理、条形码与二维码的区别
核心素养指向
信息意识：学生感受到身边无处不在的条形码、二维码中都以特定方式蕴藏着信息，了解物联网时代信息的存储形式；也更乐意用二维码的形式存储、传递自己的信息与数据，提高数据安全意识 计算思维：学生理解条形码、二维码、射频识别三大技术的运行方式，明晓条形码、二维码独特的编码原理，并可以将这些原理更好地运用于日常生活中。 信息社会责任：学生能够正确地对待生活中无处不在的二维码条形码，遵守数据保护和隐私规定，养成良好的使用二维码的习惯。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、 生活导入 【播放一段逛超市结账的视频】 看完这段视频，同学们有发现什么让你好奇的细节吗？ 【展示视频中人扫码结账的画面】 老师从很久以前就有想过一个问题，今天跟大家分享一下，你们看画面中的人在做什么？ 准确来说，她在用扫码机扫商品上的条形码，那么大家有没有想过，如果用手机来扫描商品上的条形码会发生什么呢？ 【展示物品，请一位学生上台扫码】 实践出真知，老师这里有一样物品，有没有同学愿意上台用老师的手机扫上面的条形码试试？ 【展示学生扫码呈现的信息】 用手机扫条形码后跳出了一个界面，我们可以在PPT上一起看一下，这个界面包含了商品的什么信息？ 这个界面包含了商品的名称、规格、品牌，同学们发现了吗，用手机也能跟扫码机一样扫描条形码，你知道这是为什么吗？ 观看视频 思考有何细节值得注意 总结画面中人的行为 上台用手机扫条形码 观察界面包含商品的何种信息 与教师互动 以生活中的经历作为导入，引起学生探索的欲望 从一般没有人会注意的细节入手，设置悬念，引起学生的好奇心 调动学生互动的积极性 设疑，承上启下，为下一环节知识讲解做铺垫
二、 探索新知 条形码识别技术 一切还要从条形码的本质说起。条形码是将黑白条按照一定规则排列，表示特定的信息，同学们有没有在课本上找到类似的话？在书本的第28页第2段，找到的同学可以把这句话在书上划起来标记一下。 【展示完整条形码以及部分截取图】 PPT上的条形码存在许多重复的部分，老师把它截出来了，其中555是这样表示的，同学们能够推测出单个数字5怎么表示吗？ 【展示扫码枪扫描条形码的图片】 同学们的观察力都十分的敏锐，那老师又有问题了，人能够用眼睛观察到条形码的表示，那机器要怎么识别出条形码表示的特别信息呢？ 同学们观察到了细节，扫码枪会发出红色的光来检测信息。这只答对了一半，同学们可以深入思考一下，红光射到黑条白条上会有什么不同的结果 非常棒，就是反光。同学们很擅长观察生活中的一些现象。红光照射在条形码上，黑白颜色反光率不一样，机器根据反光的多少来判断条形码的信息。这就是手机和扫码枪都能够识别条形码的原因。 二维码识别技术 【展示都有缺损的条形码与二维码】 现在我们已经知道了条形码为什么可以被扫码枪和手机识别，但现实生活中商品上往往还有一种别的码，是什么？ PPT中的条形码与二维码都被遮住了一部分，你觉得它们还能被扫描出来吗？我们一起来看看扫描的结果。 老师要问的第二个问题也出来了，为什么同样是缺损，二维码却能被扫描出来呢？ 【展示条形码与二维码让学生观察】 这要从二维码本身的特性开始说起，看图片，你觉得二维码和条形码有什么共同点？ 同学们总结的很到位，那我们再来观察一下两种码的扫描过程，二维码与条形码有什么不同呢？ 【展示放大的二维码】 说二维码的数据量大，具体有多大我们来感受一下，我想看看是哪位同学最先数清楚这个二维码有多少个数据点位？ 这个二维码是35×35大小，一共有1225个方块，能表示1225个数据，你觉得这个页面中的东西用得着这么多数据吗？ 实际上，这些数据只用一部分的二维码就能表示了，那么剩下的二维码会有什么作用呢？开动大家的脑筋想一想。 实际上剩余的二维码没有被浪费，它们会把重要的数据再表示一遍，所以一个二维码中其实把所有的数据表示了好多遍，因此，就算二维码被遮住了一部分也还是能够被扫描出来。 【展示生成二维码的操作步骤】 说了那么多，同学们想不想来试着制作一个只属于自己的二维码呢？老师给大家找到了一个能够在线生成二维码的网站，大家看着PPT上的操作步骤来试一试吧。 【播放一段刷卡结账的视频】 刚才我们知晓了超市中条形码、二维码两个细节的秘密；老师还带来了第三个细节，我们一起来看一下。你知道刷会员卡用到了我们书本上哪一项技术吗？有没有一位同学率先找到并且坚定地举手告诉老师？ 没错，用到的就是一种叫做射频识别技术，英文缩写是rfid。它具体地原理呢，我们看一个视频来了解一下。 刚才的视频讲到射频识别技术由两部分组成，一个是外部的读写器，一般来说就是我们的刷卡机；另一个就是卡片内部的电子标签，由芯片和线圈组成。而射频识别的种类呢分为无源、半有源、有源三种，视频的内容老师帮大家总结了一下，那么老师想考考大家，我们日常使用的会员卡属于哪一个种类的射频识别技术？ 【展示商场中自动扶梯的图片】 接下来呢就是本节课要揭秘的最后一个细节了，同学们应该遇到过商场中的自动扶梯，原本很慢或者原本停住的，顾客走到边上它就开始运转，你们知道其中的原理吗？ 【展示商场中自动扶梯的图片】 我们来看一段视频，请同学们看完视频再才来分析一下自动扶梯的工作原理。 寻找书本中条形码的本质，并做好笔记 思考、推测并回答5的条形码表示方法 观察图片并回答问题 观察图片思考答案 思考能否扫残缺的条码 观看扫码结果视频 思考并总结条形码与二维码共同点 思考并总结条形码与二维码不同点 参与数二维码点数活动 思考剩余的二维码有何作用 模仿PPT及教师的演示步骤生成自己的二维码 思考并回答问题 观看视频 思考并回答问题 思考并回答问题 思考并回答问题 观看视频 联系课本知识 简单的推理活动，调动学生互动积极性 引导学生思考条形码识别技术的关键 将条形码与二维码形成对比，以冲突比对的形式引发学生的思考 引导学生主动观察二者细节 调动学生课堂积极性 设疑，引导学生深入思考二维码缺损还能扫的原因 揭秘，回答问题二 课堂活动，加深学生对二维码功能的认知 联系生活中的rfid射频识别技术 了解rfid技术 从生活细节入手，引发学生思考
三、 课堂小结 那么今天需要学习的知识都已经讲完了，老师想看看大家都掌握了多少，这里有几个问题，老师想请几位同学来回答一下。 回答问题 巩固知识(共13张PPT)
感 知 与 识 别
——揭秘超市中你所不知道的小细节
细节1：条形码的秘密
扫码机扫描条形码
用手机扫条形码
会发生什么？
条形码中隐藏的信息
条形码
扫码结果
(基本信息)
扫描
手机也能扫条形码！
这是为什么？
条形码识别技术
黑白条按一定规则排列,代表特定信息
5 5 5
5
扫码枪/手机 如何识别条形码？
发出光线，黑白条反光率不同
根据返回光线强弱确定条形码排列
光电转换 设备
细节2：神奇的二维码
扫描失败
扫描
条形码反光
二维码遮挡
为什么同样是缺损，
二维码却能扫码成功？
扫描
扫描成功
二维码识别技术
条形码与二维码有什么共同点？
只有黑白两色
条形码与二维码在组成和扫描上有什么不同点？
条形码由条组成,二维码由点组成
条形码单行扫码,二维码整体扫码
信息量大
二维码的秘密
35×35
=1225(方块)
该二维码能表示1225个数据
页面中的信息能用完1225个数据位吗？
重复表示数据
(有破损也可扫描)
多余二维码
用来做什么？
体验:制作属于自己的二维码
1、打开浏览器,在网址栏中输入 cli.im
在此处输入 cli.im
2、在输入框中输入自我介绍，点击 “生成二维码”按钮
①在此处输入 自我介绍
②点击此按钮
生成的二维码
细节3：刷卡的秘密——射频识别技术(rfid)
射频识别技术(rfid)
细节3：刷卡的秘密——射频识别技术(rfid)
射频识别技术(rfid)
组 成
线 圈
芯 片
(存数据)
读写器
电子标签
种 类
无源
半有源
有源
细节4：自动扶梯的秘密
没有顾客时，扶梯静止或慢速下降
顾客站上后，扶梯自动加速下降
红外线传感器
课堂小结
1、扫码枪/手机如何识别条形码？
2、为什么二维码破损了还能被正确扫描？
3、自动扶梯通过什么感应到顾客？
黑白条反光率不同，根据反光强弱判断条形码排列
二维码多余的部分表示重复数据，有一定容错度
红外线传感器
4、你能为本节课学习到的技术分类吗？
条形码识别
二维码付款
rfid刷卡支付
自动扶梯感应顾客
识别技术
感知技术
感知技术与识别技术工作于物联网的哪一层？
应用层
平台层
网络层
感知层

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