第二单元 探索 2 物联网的识别技术 教学设计2025-2026学年苏科版初中信自科技八年级上册

该初中信息科技教学设计聚焦射频识别技术的核心组成（电子标签、读写器）与工作原理，结合ETC系统应用展开。通过智慧物流动画（网购快递场景）导入，对比图形识别技术引出RFID，衔接上节课知识，搭建生活实例到技术原理的学习支架。 特色在于情境化生活场景激发信息意识，实验操作（模拟ETC充值扣费，硬件连接与Mpython编程）培养计算思维与数字化学习能力，AI工具（豆包生成动态原理图、交互练习）辅助理解。“做中学”模式提升学生动手协作与逻辑推理，为教师提供丰富资源，助力核心素养落实。

附件： 教学设计 课程基本信息 课题 射频识别技术 课型 新授课 学科 信息科技 年级 八年级 学段 初中 版本章节 苏科版（2024）八年级上册第二单元《物联网的数据采集》 教学目标 1、信息意识：了解射频识别技术的工作原理，包含的核心组件及其功能，能根据电子不停车收费系统（ETC）示意图中提取关键信息，理解数字信息技术应用的现实应用价值，提升对信息技术应用价值的判断力。 2、计算思维：通过模拟ETC工作实验任务，设计实验的程序框架，初步理解图形化编程中 “顺序、分支” 结构的应用场景，提升逻辑推理能力。 3、数字化学习与创新：小组合作熟练操作实验器材与编程软件，规范记录学习单，并通过修改程序初步验证方案可行性，激发数字化创新意识。 4、信息社会责任：树立信息安全意识，理解信息技术对社会发展的推动作用，增强对 “技术服务社会” 的认同感。学会客观评价自己与他人的数字化作品，培养 “尊重事实、勇于反思” 的学习态度。 教学重难点 1、教学重点 （1）射频识别技术的核心组成（电子标签、读写器）与工作原理。 （2）ETC 模拟实验（充值、扣费）的操作步骤与程序逻辑。 2、教学难点 （1）在图形化编程软件中模拟充值、扣费程序的编写与调试。 （2）理解射频识别技术与物联网 “感知层” 的关联，建立技术应用的系统思维。 学情分析 1、知识基础：学生通过之前的信息科技学习，已具备一定图形化编程认知基础；但对器材连接、数据交互类程序接触较少，知识储备较少。通过预习教材中射频识别技术相关内容，对电子标签用途有初步了解，能快速衔接新知识。 2、能力特点：此阶段学生动手实践欲望强，能按步骤完成基础编程操作，团队协作意识逐步形成，但逻辑拆解、程序调试能力薄弱，缺乏主动优化程序的创新意识，面对“设备连接+编程”的综合任务易迷茫，需要老师在课堂上加以引导。 3、认知特征：学生在生活中接触过ETC、公交卡、电梯卡等射频识别技术应用场景，能结合生活实例理解技术原理，但难以快速理解“硬件模块与程序指令的对应关系”，需借助具体案例（如流程图、实物演示）辅助理解。 4、 个体差异：部分学生基础比较扎实，能自主探索编程功能、尝试修改代码；少数学生对编程逻辑理解较慢，依赖教师指导和小组同伴帮助，在进行班内分组的时候要考虑先带后，在组内合作的时候需设计分层任务，以免有学生陷入无事可做的状态。 教学准备 1、教学资源：PPT 课件及相关视频。 2、实验设备：智能开发板、射频识别模块、射频卡（模拟 ETC 卡）、数据线、计算机（安装编程软件，如 Mpython） 教学过程 教学任务 教学内容 设计意图 创新设计（含AI应用） 一、情境导入：激发学生对射频识别技术的兴趣，明确学习目标 1、情景设定：前段时间北京的李先生找上海的代购在商场购买了一顶限量款帽子，现在我们一起来看一下从购买到签收货物的整个动画流程，请同学们认真观看并思考这件商品是如何“被识别”并送到目的地的？ 2. 动画播放与引导观察 老师播放智慧物流动画，播放时轻声提示观察点： · 购物结账时，不需要扫码就能识别商品及价格 · 快递员扫描时没有对准标签也能读取信息 · 物流中心如何快速分拣大量包裹 · 商品运输过程中如何被实时追踪 3、引入主题 师：通过动画我们发现这种识别技术和上节课的图形识别技术有什么不同？ 生：它不需要接触物品就能自动识别对象。 师：对的，请同学们把书打开到第34页，这节课我们就来学习：这种技术是如何工作的？它又给我们的生活带来了哪些改变？ 选取网购、快递等熟悉生活场景作为动画主线，将抽象的 RFID 技术转化为可观察的商品运输过程，避免复杂原理讲解，搭配简洁提问引导观察，让学生快速建立技术认知，激发学生探究欲，为后续课程铺垫，潜移默化渗透信息科技学科素养。 教师借助豆包生成了一个能够体现智慧物流全过程的网页流程动画，配上射频识别技术的文字和图片介绍，图文并茂，让学生能够更直观的认识本节课的教学内容，激起他们的学习兴趣。 二、新知讲授：帮助学生掌握射频识别技术核心知识及 ETC 系统工作流程 1、RFID概念的界定： 射频识别（RFID）技术是通过射频信号识别目标来获取信息的非接触式自动识别技术，核心采用了电子标签与读写器之间的无线通信，实现对物体的识别、追踪和管理。和普通的人工识别相比，它有着速度快、成本低、准确性高的优势。 2、核心组件：电子标签 结合教材图 2-23，观察它的内部结构是由芯片（存数据）和天线（通信）组成，并且它有着唯一电子编码及体积小、存储容量大、可重复利用的特点。 3、实物展示：教师展示实验器材盒中的电子标签，发现它的外形类似生活中使用的电梯卡，当然了我们也曾介绍过，器物外形可以根据实际使用需求进行变换。 4、生活中哪些场景会用到电子标签？它在里面起到了一个什么作用？ 师生讨论回答 预设答案：饭卡、公交卡、电梯卡、身份证、银行卡…… 5、 过渡：那电子标签中的数据是如何被读取的呢？ 读写器：电子标签的好搭档，同样是通过无线射频信号识别特定目标，与电子标签进行双向数据传输。它能读取大量的电子标签，采集数据的效率更高。 过渡：在认识了RFID技术的两个核心组件后，现在让我们一起来通过视频学习一下它的工作原理。 6、 观看视频：《射频识别技术工作原理示意图》 7、师：随着物联网的发展，射频识别技术在生活中的应用也越来越广泛，现在我们将以智慧物流动画中的“环节5运输与实时追踪”为例，来一起探究一下RFID在电子不停车收费系统中所起的作用。 8、ETC 系统介绍：结合教材图 2-25，师生观看视频《分析电子不停车收费系统的工作原理》，引导学生表述各部分作用，并填写学习单。 本环节设计通过分析 RFID 技术的优势、组件功能与工作原理，培养学生的信息意识与技术思维；通过列举电子便签在生活中的应用，让学生感知信息科技对生产生活的积极影响，树立 “科技赋能生活” 的认知；通过填写学习单、师生讨论等活动，锻炼学生的逻辑梳理与合作交流能力。同时，结合教材图示与视频资源，落实了苏科版教材 “依托实例、注重实践” 的编写要求，实现知识学习与素养提升的有机统一。 运用豆包生成相应的动态工作原理图，让学生通过选一选，填一填的交互方式加强对电子标签结构、ETC 工作流程的认知。 三、实验操作：让学生通过实践掌握 ETC 模拟实验的操作与程序编写，提升动手和协作能力 师：如果家用车辆不是频繁上高速的话，安装ETC设备的会比较少，因此同学们的实际体验感会比较缺少，在了解了RFID和ETC的理论原理之后，接下来就让我们利用实验器材模拟ETC的充值和扣费过程，实际感受读写器对电子标签中的数据进行读写操作。 1、 实验任务说明：参考教材37-39页明确项目任务： · 识别射频卡号码 · 掌控板按键A 触发充值任务 · 掌控板按键 B 触发扣费任务 2、实验步骤： （1）硬件设备连接：展示教材图 2-26，指导学生连接扩展板、射频识别模块与智能开发板，强调规范操作。 （2）编写程序：打开编程软件添加 “RFID (I2C)”传感器，讲解程序逻辑（识别射频卡号→按键触发→扫描射频卡→执行充值 / 扣费→显示结果），提供图形化脚本对应示例。（附后） （3）模拟充值与扣费：学生参考教材编写程序，轮流操作触发充值、扣费，记录实验现象。 （4）问题反馈与调试：收集实验过程中出现的问题，师生尝试共同解决问题。 3、实验结论分享：每组派代表分享结果，教师总结实验过程，并与实际 ETC 系统进行比较归纳异同点。 通过模拟生活中熟悉的 ETC 场景，将枯燥的技术原理转化为有趣的实践操作，激发学生对物联网、射频识别技术的学习兴趣，让学生感受到技术与生活的紧密联系，体会 “技术服务生活” 的学科价值，进而增强主动学习、探索创新的内在动力。​ 设计问卷调查，让学生反馈实验过程中出现的问题，形成共性问题文案，师生再一一去解决这些问题，解决问题的方法可以是师生探讨，或者可以上网搜索，或者求助于AI软件，将解决方法整理成册后，可以为后续学习提供一些参考资料。 四、拓展总结：拓宽学生对射频识别技术应用的认知，梳理本节课核心知识 1、 拓展讨论：结合教材 “讨论学习”环节，提问 “生活中还有哪些电子标签应用场景”，补充介绍 NFC 技术，说明其与 RFID 的关联及在手机支付等场景的应用。 2、 情感升华：观看《高速公路蹭ETC》的视频，培育诚信价值观，引导学生建立 “技术应用需坚守诚信底线” 的情感认同，拒绝投机取巧； 明确NFC 是 RFID 技术的分支与拓展，同时结合手机支付、设备近场互联等场景讲解 NFC 应用，填补学生对近场通信技术的认知空白，提升对物联网技术家族的系统认知。最后锚定价值导向，培育诚信品格 情感升华阶段可以让学生自由讨论其所带来的负面影响，引导学生树立正向情感与价值观。 作业设计 记录分享生活中运用射频识别技术的场景（如智能门锁、超市防盗标签、校园一卡通刷卡场景等），用文字或画图形式记录该场景中射频识别技术的工作方式 拓展作业：尝试体验NFC应用（如刷门禁、NFC 支付），并简单记录体验过程和感受。 板书设计/课堂小结 第二单元 物联网的数据采集 —— 射频识别技术 1、 RFID的概念及工作原理 2、 ETC 系统工作原理 3、 实验：模拟 ETC 充值扣费项目 4、 课堂小结 教学反思 本节课教学环节设计合理，从情境导入到新知讲授、实验操作，再到拓展总结，逻辑连贯，符合八年级学生的认知规律，能逐步引导学生深入学习，有效达成教学目标。在教学中注重理论与实践结合，通过师生共同参与ETC 模拟实验，将抽象的射频识别技术转化为具体实践，不仅提升学生动手能力，还加深对知识的理解和记忆，课堂参与度较高。 但是在实验过程中虽然有教师和AI 工具辅助，但是仍有部分学生进度较慢，个别学生参与度不高，依赖同伴完成操作。后续教学中要有针对性的为编程基础薄弱学生提供个性化预习资料，实验分组时明确分工确保每位学生都有任务，提升参与度。其次因为课堂时间的限制，拓展讨论环节对 NFC 技术的讲解较为简略，部分学生对其与 RFID 技术的区别理解不透彻，下次要适当调整各环节时间，预留更充足的时间给小组分享和师生互动，确保教学效果更优。 学科网（北京）股份有限公司 $