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八年级信息科学教学设计
课题 第二单元 万物互联有协议 第7课 电子标签我揭秘
主备人 Xinxijishu886
备课时间 月 日
授课时间 月 日 --- 月 日
教学内容及教材分析 今天所讲的内容是电子标签我揭秘。介绍了电子标签的概念、种类、应用场景以及工作原理等内容。通过学习本课，学生可以深入了解物联网中的关键技术之一，为后续学习物联网相关知识奠定基础。
核心素养目标 信息意识：让学生认识到电子标签在信息获取和传递中的重要性，培养对物联网技术的敏感度。计算思维：引导学生分析电子标签的工作流程，培养逻辑思维和问题解决能力。数字化学习与创新：引鼓励学生探索电子标签的创新应用，培养创新意识和实践能力。信息社会责任：强调电子标签在信息安全和隐私保护方面的责任。
教学重点 RFID系统的工作流程和基本原理。利用字典存储电子标签编号与学生姓名的对应关系，并实现校服归属的识别。。
教学难点 理解RFID系统中电子标签与读卡器的通信过程。编程实现电子标签编号的读取和字典的运用。
教学方法 讲解法、案例分析法、引导启发法。
学习方法 合作交流法，动手实践、小组合作法。
教学工具 多媒体网络电脑教室、网线、无线路由器等硬件设备、教师自制课件。
教学过程教学过程 教 学 内 容
复习巩固：播放火车站刷身份证进站的视频后，提问学生：“大家观察到在这个场景中，我们是如何实现近距离通信的呢？这种通信方式有什么特点呢？”新课导入：学生回答以上问题以后教师引导学生积极思考并发言，从而引出本节课的主题——RFID和NFC近距离通信协议。新课教学：乘坐火车时，人们只需拿身份证在检票机上刷一下，便能顺利通过检票闸机，进出火车站。在这个过程中，正是RFID技术在发挥作用。一、揭秘射频识别技术RFID是一种物品标识和自动识别技术，本质上是一种无线通信技术，无须与被识别物品直接接触。RFID系统由电子标签和读卡器组成（图7.1）。图7.1 RFID 系统RFID 系统的一般工作流程如下。1. 给物品打上电子标签，存储物品的相关数据。2. 读卡器发送一定频率的射频信号。3. 当物品进入读卡器的工作区时，物品上的电子标签会将自身数据发送出去。4. 读卡器接收电子标签发送的数据，并把这些数据传送到计算机中的管理系统。5. 计算机中的管理系统作出相应处理。R FID有很多优势，每秒可进行上千次的读取，能同时处理多个电子标签，高效且准确度高；电子标签上的数据可反复修改；电子标签无须瞄准读取，只要被置于读卡器形成的电磁场内就可以被准确读取，适合与各种自动化处理设备配合使用；电子标签的识读不依赖于可见光，因而可以在高粉尘污染、野外等恶劣环境下使用。教学中，只要让学生了解RFID是一种无线通信技术，掌握RFID的基本原理即可，不必详细介绍RFID的技术细节。在RFID系统中，读卡器通常内置天线，通过天线与电子标签通信。RFID的基本原理：电子标签进入读卡器的识别范围后，接收读卡器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量，发送出存储在芯片中的数据；或者由电子标签主动发送某一频率的信号，读卡器读取数据并解码后，送至计算机中的管理系统进行数据处理。教学中，教师可将火车站刷身份证进站的场景与RFID系统工作的一般流程结合，展开讲解。教师可以引导学生思考：为什么把身份证放在指定位置才能成功进站？电子标签按照发射射频信号方式的不同，可分为被动标签和主动标签。被动标签没有内置电池，工作距离较短，一般在几厘米到几米之内；主动标签有内置电池，可以主动发射信号，工作距离较远，可以达到几十米甚至上百米。学习活动1读取电子标签编号每个电子标签都有唯一编号，通过RFID读卡器模块可以读取电子标签的编号，并在主控板的显示屏显示。本活动需要用到的物联实验设备有主控板、RFID读卡器模块、电子标签等。编写实现读取电子标签编号功能的程序，主要代码如图7.2所示。当把电子标签放到RFID读卡器模块上时，主控板显示屏会显示该电子标签的编号。烧录程序时，注意观察提示信息，提示成功后再进行下一步操作。主控板显示屏显示出电子标签编号后，可以让学生记录编号。教学中，可以带领学生回顾编码相关内容，引导学生进一步理解编码的意义。二、了解近场通信的奥秘NFC是一种近距离的高频无线通信技术，允许数字设备之间进行非接触式点对点数据传输。NFC是由RFID演变而来。与RFID相比，除了通信协议，NFC还规定了数据交换格式。如果说RFID是一个学生戴着胸卡方便别人了解他，老师看一眼他的胸卡就知道这个学生的姓名和班级；NFC就是学生和老师两个人都戴着胸卡，他们可以在看到对方胸卡后就知道对方是谁（图7.3）。此外，NFC还可以更改胸卡上的内容，改变对方接收的数据。图7.3 RFID与NFC2016年，我国自主创新的NFC非对称实体鉴别、NFC对称实体鉴别两项近场通信安全技术正式成为ISO/IEC国际标准。
课堂练习 在学校中，学生可能会遇到混淆或拿错校服的问题。为解决这一问题，利用电子标签标识每件校服，当电子标签靠近读卡器时，读卡器读取电子标签上存储的数据，并在显示屏显示学生姓名。
课堂小结 1．RFID系统的工作流程、主要特点及场景应用2．RFID与NFC的关系。3．实践活动——读取电子标签序列号。
作业布置 做信息科技学生手册51页的任务单
板书设计 第7课 电子标签我揭秘一、揭秘射频识别技术二、了解近场通信的奥秘
组长审批意见及签字 签字： 年 月 日
教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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