資源簡介

浙教版七下第5課《感知與識別》教學(xué)設(shè)計
單元 探秘物聯(lián)網(wǎng) 課題 感知與識別 年級 七年級
課標內(nèi)容要求
通過對身邊真實應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)場景的分析，認識物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)萬物互聯(lián)的基本原理
教學(xué)內(nèi)容分析
《感知與識別》是“探秘物聯(lián)網(wǎng)”一單元的起始課，包含感知技術(shù)、識別技術(shù)的概念以及具體的技術(shù)范例：感知技術(shù)(傳感技術(shù)、定位技術(shù))，識別技術(shù)(條形碼識別技術(shù)、二維碼識別技術(shù)、射頻識別技術(shù))。 本節(jié)課以學(xué)生都經(jīng)歷過的“超市購物”作為教學(xué)導(dǎo)入，通過對于生活細節(jié)的深入挖掘，讓學(xué)生更好地理解感知技術(shù)與識別技術(shù)。
教學(xué)目標
1.通過體驗條形碼的掃描過程，了解并掌握條形碼識別技術(shù)的原理與缺點 2.體驗二維碼的掃描過程，通過對比條形碼以及二維碼的掃描體驗，理解二維碼識別技術(shù)的原理，知曉二維碼的優(yōu)勢 3.通過體驗生成屬于自己的二維碼，明白二維碼生成的便捷和使用的安全，在生活中更樂于使用二維碼來傳遞自己的信息及作品 重點：條形碼識別技術(shù)原理、二維碼識別技術(shù)原理、射頻識別技術(shù)原理 難點：二維碼識別技術(shù)原理、條形碼與二維碼的區(qū)別
核心素養(yǎng)指向
信息意識：學(xué)生感受到身邊無處不在的條形碼、二維碼中都以特定方式蘊藏著信息，了解物聯(lián)網(wǎng)時代信息的存儲形式；也更樂意用二維碼的形式存儲、傳遞自己的信息與數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)安全意識 計算思維：學(xué)生理解條形碼、二維碼、射頻識別三大技術(shù)的運行方式，明曉條形碼、二維碼獨特的編碼原理，并可以將這些原理更好地運用于日常生活中。 信息社會責(zé)任：學(xué)生能夠正確地對待生活中無處不在的二維碼條形碼，遵守數(shù)據(jù)保護和隱私規(guī)定，養(yǎng)成良好的使用二維碼的習(xí)慣。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
一、 生活導(dǎo)入 【播放一段逛超市結(jié)賬的視頻】 看完這段視頻，同學(xué)們有發(fā)現(xiàn)什么讓你好奇的細節(jié)嗎？ 【展示視頻中人掃碼結(jié)賬的畫面】 老師從很久以前就有想過一個問題，今天跟大家分享一下，你們看畫面中的人在做什么？ 準確來說，她在用掃碼機掃商品上的條形碼，那么大家有沒有想過，如果用手機來掃描商品上的條形碼會發(fā)生什么呢？ 【展示物品，請一位學(xué)生上臺掃碼】 實踐出真知，老師這里有一樣物品，有沒有同學(xué)愿意上臺用老師的手機掃上面的條形碼試試？ 【展示學(xué)生掃碼呈現(xiàn)的信息】 用手機掃條形碼后跳出了一個界面，我們可以在PPT上一起看一下，這個界面包含了商品的什么信息？ 這個界面包含了商品的名稱、規(guī)格、品牌，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了嗎，用手機也能跟掃碼機一樣掃描條形碼，你知道這是為什么嗎？ 觀看視頻 思考有何細節(jié)值得注意 總結(jié)畫面中人的行為 上臺用手機掃條形碼 觀察界面包含商品的何種信息 與教師互動 以生活中的經(jīng)歷作為導(dǎo)入，引起學(xué)生探索的欲望 從一般沒有人會注意的細節(jié)入手，設(shè)置懸念，引起學(xué)生的好奇心 調(diào)動學(xué)生互動的積極性 設(shè)疑，承上啟下，為下一環(huán)節(jié)知識講解做鋪墊
二、 探索新知 條形碼識別技術(shù) 一切還要從條形碼的本質(zhì)說起。條形碼是將黑白條按照一定規(guī)則排列，表示特定的信息，同學(xué)們有沒有在課本上找到類似的話？在書本的第28頁第2段，找到的同學(xué)可以把這句話在書上劃起來標記一下。 【展示完整條形碼以及部分截取圖】 PPT上的條形碼存在許多重復(fù)的部分，老師把它截出來了，其中555是這樣表示的，同學(xué)們能夠推測出單個數(shù)字5怎么表示嗎？ 【展示掃碼槍掃描條形碼的圖片】 同學(xué)們的觀察力都十分的敏銳，那老師又有問題了，人能夠用眼睛觀察到條形碼的表示，那機器要怎么識別出條形碼表示的特別信息呢？ 同學(xué)們觀察到了細節(jié)，掃碼槍會發(fā)出紅色的光來檢測信息。這只答對了一半，同學(xué)們可以深入思考一下，紅光射到黑條白條上會有什么不同的結(jié)果 非常棒，就是反光。同學(xué)們很擅長觀察生活中的一些現(xiàn)象。紅光照射在條形碼上，黑白顏色反光率不一樣，機器根據(jù)反光的多少來判斷條形碼的信息。這就是手機和掃碼槍都能夠識別條形碼的原因。 二維碼識別技術(shù) 【展示都有缺損的條形碼與二維碼】 現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了條形碼為什么可以被掃碼槍和手機識別，但現(xiàn)實生活中商品上往往還有一種別的碼，是什么？ PPT中的條形碼與二維碼都被遮住了一部分，你覺得它們還能被掃描出來嗎？我們一起來看看掃描的結(jié)果。 老師要問的第二個問題也出來了，為什么同樣是缺損，二維碼卻能被掃描出來呢？ 【展示條形碼與二維碼讓學(xué)生觀察】 這要從二維碼本身的特性開始說起，看圖片，你覺得二維碼和條形碼有什么共同點？ 同學(xué)們總結(jié)的很到位，那我們再來觀察一下兩種碼的掃描過程，二維碼與條形碼有什么不同呢？ 【展示放大的二維碼】 說二維碼的數(shù)據(jù)量大，具體有多大我們來感受一下，我想看看是哪位同學(xué)最先數(shù)清楚這個二維碼有多少個數(shù)據(jù)點位？ 這個二維碼是35×35大小，一共有1225個方塊，能表示1225個數(shù)據(jù)，你覺得這個頁面中的東西用得著這么多數(shù)據(jù)嗎？ 實際上，這些數(shù)據(jù)只用一部分的二維碼就能表示了，那么剩下的二維碼會有什么作用呢？開動大家的腦筋想一想。 實際上剩余的二維碼沒有被浪費，它們會把重要的數(shù)據(jù)再表示一遍，所以一個二維碼中其實把所有的數(shù)據(jù)表示了好多遍，因此，就算二維碼被遮住了一部分也還是能夠被掃描出來。 【展示生成二維碼的操作步驟】 說了那么多，同學(xué)們想不想來試著制作一個只屬于自己的二維碼呢？老師給大家找到了一個能夠在線生成二維碼的網(wǎng)站，大家看著PPT上的操作步驟來試一試吧。 【播放一段刷卡結(jié)賬的視頻】 剛才我們知曉了超市中條形碼、二維碼兩個細節(jié)的秘密；老師還帶來了第三個細節(jié)，我們一起來看一下。你知道刷會員卡用到了我們書本上哪一項技術(shù)嗎？有沒有一位同學(xué)率先找到并且堅定地舉手告訴老師？ 沒錯，用到的就是一種叫做射頻識別技術(shù)，英文縮寫是rfid。它具體地原理呢，我們看一個視頻來了解一下。 剛才的視頻講到射頻識別技術(shù)由兩部分組成，一個是外部的讀寫器，一般來說就是我們的刷卡機；另一個就是卡片內(nèi)部的電子標簽，由芯片和線圈組成。而射頻識別的種類呢分為無源、半有源、有源三種，視頻的內(nèi)容老師幫大家總結(jié)了一下，那么老師想考考大家，我們?nèi)粘Ｊ褂玫臅T卡屬于哪一個種類的射頻識別技術(shù)？ 【展示商場中自動扶梯的圖片】 接下來呢就是本節(jié)課要揭秘的最后一個細節(jié)了，同學(xué)們應(yīng)該遇到過商場中的自動扶梯，原本很慢或者原本停住的，顧客走到邊上它就開始運轉(zhuǎn)，你們知道其中的原理嗎？ 【展示商場中自動扶梯的圖片】 我們來看一段視頻，請同學(xué)們看完視頻再才來分析一下自動扶梯的工作原理。 尋找書本中條形碼的本質(zhì)，并做好筆記 思考、推測并回答5的條形碼表示方法 觀察圖片并回答問題 觀察圖片思考答案 思考能否掃殘缺的條碼 觀看掃碼結(jié)果視頻 思考并總結(jié)條形碼與二維碼共同點 思考并總結(jié)條形碼與二維碼不同點 參與數(shù)二維碼點數(shù)活動 思考剩余的二維碼有何作用 模仿PPT及教師的演示步驟生成自己的二維碼 思考并回答問題 觀看視頻 思考并回答問題 思考并回答問題 思考并回答問題 觀看視頻 聯(lián)系課本知識 簡單的推理活動，調(diào)動學(xué)生互動積極性 引導(dǎo)學(xué)生思考條形碼識別技術(shù)的關(guān)鍵 將條形碼與二維碼形成對比，以沖突比對的形式引發(fā)學(xué)生的思考 引導(dǎo)學(xué)生主動觀察二者細節(jié) 調(diào)動學(xué)生課堂積極性 設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生深入思考二維碼缺損還能掃的原因 揭秘，回答問題二 課堂活動，加深學(xué)生對二維碼功能的認知 聯(lián)系生活中的rfid射頻識別技術(shù) 了解rfid技術(shù) 從生活細節(jié)入手，引發(fā)學(xué)生思考
三、 課堂小結(jié) 那么今天需要學(xué)習(xí)的知識都已經(jīng)講完了，老師想看看大家都掌握了多少，這里有幾個問題，老師想請幾位同學(xué)來回答一下。 回答問題 鞏固知識(共13張PPT)
感 知 與 識 別
——揭秘超市中你所不知道的小細節(jié)
細節(jié)1：條形碼的秘密
掃碼機掃描條形碼
用手機掃條形碼
會發(fā)生什么？
條形碼中隱藏的信息
條形碼
掃碼結(jié)果
(基本信息)
掃描
手機也能掃條形碼！
這是為什么？
條形碼識別技術(shù)
黑白條按一定規(guī)則排列,代表特定信息
5 5 5
5
掃碼槍/手機 如何識別條形碼？
發(fā)出光線，黑白條反光率不同
根據(jù)返回光線強弱確定條形碼排列
光電轉(zhuǎn)換 設(shè)備
細節(jié)2：神奇的二維碼
掃描失敗
掃描
條形碼反光
二維碼遮擋
為什么同樣是缺損，
二維碼卻能掃碼成功？
掃描
掃描成功
二維碼識別技術(shù)
條形碼與二維碼有什么共同點？
只有黑白兩色
條形碼與二維碼在組成和掃描上有什么不同點？
條形碼由條組成,二維碼由點組成
條形碼單行掃碼,二維碼整體掃碼
信息量大
二維碼的秘密
35×35
=1225(方塊)
該二維碼能表示1225個數(shù)據(jù)
頁面中的信息能用完1225個數(shù)據(jù)位嗎？
重復(fù)表示數(shù)據(jù)
(有破損也可掃描)
多余二維碼
用來做什么？
體驗:制作屬于自己的二維碼
1、打開瀏覽器,在網(wǎng)址欄中輸入 cli.im
在此處輸入 cli.im
2、在輸入框中輸入自我介紹，點擊 “生成二維碼”按鈕
①在此處輸入 自我介紹
②點擊此按鈕
生成的二維碼
細節(jié)3：刷卡的秘密——射頻識別技術(shù)(rfid)
射頻識別技術(shù)(rfid)
細節(jié)3：刷卡的秘密——射頻識別技術(shù)(rfid)
射頻識別技術(shù)(rfid)
組 成
線 圈
芯 片
(存數(shù)據(jù))
讀寫器
電子標簽
種 類
無源
半有源
有源
細節(jié)4：自動扶梯的秘密
沒有顧客時，扶梯靜止或慢速下降
顧客站上后，扶梯自動加速下降
紅外線傳感器
課堂小結(jié)
1、掃碼槍/手機如何識別條形碼？
2、為什么二維碼破損了還能被正確掃描？
3、自動扶梯通過什么感應(yīng)到顧客？
黑白條反光率不同，根據(jù)反光強弱判斷條形碼排列
二維碼多余的部分表示重復(fù)數(shù)據(jù)，有一定容錯度
紅外線傳感器
4、你能為本節(jié)課學(xué)習(xí)到的技術(shù)分類嗎？
條形碼識別
二維碼付款
rfid刷卡支付
自動扶梯感應(yīng)顧客
識別技術(shù)
感知技術(shù)
感知技術(shù)與識別技術(shù)工作于物聯(lián)網(wǎng)的哪一層？
應(yīng)用層
平臺層
網(wǎng)絡(luò)層
感知層

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