第7课 电子标签我揭秘 教学设计 2025-2026学年人教版初中信息科技八年级全一册

该初中信息科技教学设计聚焦电子标签技术，以铁路检票场景导入，衔接学生已学的互联网协议知识，构建从物联网协议到RFID、NFC技术的学习支架，帮助学生理解无线通信原理。 资料亮点在于以生活化情境激发信息意识，通过RFID工作流程探究与实践操作培养计算思维，结合校服管理等拓展问题渗透信息社会责任。实例丰富且可操作性强，能提升学生探究兴趣，为教师提供清晰教学路径。

第7课 电子标签我揭秘 教学设计 课题 电子标签我揭秘 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级 单元主题 【学情分析】 在互联网应用与创新模块中，学生已经学习了互联网的一些协议。而在物联网中，物与物之间的“交流”也需要遵循一定的通信规则，这种通信规则就是物联协议。如果说传感器是物联网的“感官”，那么物联协议就是将遍布各处的传感器连接起来的“神经系统”，为各类物联设备之间进行数据交换和资源共享提供保障。物联协议比较多，还处于规范和发展中，本单元主要介绍几种常见的物联协议。 本单元围绕“万物互联有协议”主题，从探讨物联数据的传输方式开始，通过介绍物联网中的通信协议，开展 RFID、蓝牙、HTTP 和 MQTT 等实践探索，让学生真正体会物联协议的功能和特征，理解协议的重要作用。 【内容结构】 学习 目标 1. 信息意识：通过体验物联网的数据交互方式，了解万物互联和智能感知对信息社会发展的作用，感受物联网给人们的学习、生活和工作方式带来的改变。 2. 计算思维：在实践应用中，熟悉数字平台中技术工具、软件系统的功能与应用，知道数字设备获取数据的方法，理解网络中数据编码、传输和呈现的原理。 3. 数字化学习与创新：在学习过程中，了解物联网“大场景”“小应用”的特点，选择恰当的数字设备和数字平台支持学习。 4. 信息社会责任：在物联网应用中，了解网络空间中物品标识和虚拟身份的意义，知道数据安全防护的常用方法和策略，保护个人隐私，尊重他人隐私。 重点 射频识别技术的基本原理及常见应用；NFC 技术的三大工作模式与典型应用。 难点 RFID与NFC 技术的核心差异。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 激趣导入 【问题情境】 在铁路进站检票中，我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。甚至不用带身份证，打开手机 NFC 刷一下也能进站 —— 为什么身份证没有电池，闸机却能读到里面的乘车信息？手机不用连闸机 WiFi，靠近就能完成核验？ 【引导分析+建构】 这些藏在身份证、手机里，看不见、摸不着，却能悄悄传递关键信息的‘隐形使者’，就是今天我们要一起揭秘的电子标签！它们没有显眼的按钮，有的甚至连电池都没有，却能在我们需要时，快速完成信息传递，让检票从‘人工核对’变成‘秒过通行’。 今天我们就从铁路检票这个熟悉的场景入手，一步步揭开它‘隐形传递信息’的奥秘！ 注意、思考、讨论 吸引学生的注意力，启发学生思考。 学习活动 【学习活动】一、揭秘射频识别技术 【学习探究】 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。 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。 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。 【思考-讨论】 为什么把身份证放在指定位置才能成功进站？ 【合作探究】 尝试说一说RFID系统的工作流程。 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。 【想一想】 在我们生活中，RFID还有哪些应用呢？ 还有公交车枢纽管理、铁路机车识别等。 1、公交车枢纽管理：公交车辆安装 RFID 标签，存储车辆编号、线路、运营状态等信息。枢纽入口的读写器可自动识别车辆到发时间，实现调度排班优化，还能统计运营里程、考勤管理，提升枢纽运转效率。 2、铁路机车识别：机车、车厢两端安装 RFID 电子标签，记录设备编号、检修记录、所属线路等数据。轨道旁的读写器在列车经过时自动读取信息，实现机车调度跟踪、检修周期提醒，保障铁路运输安全。 【知识链接】 RFID 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。 【学习活动】二、实践探究 【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。 1. 编写实现读取电子标签编号功能的程序。 2. 连接RFID 读卡器模块与主控板。 3. 把程序烧录到主控板中。 4. 把电子标签放在 RFID 读卡器模块上。 【学习活动】三、了解近场通信的奥秘 【学习探究】 NFC（近场通信）是一种基于射频识别（RFID）技术发展而来的短距离无线通信技术，工作频率为 13.56MHz，通信距离通常在 10 厘米以内。 它通过电磁耦合实现设备间的快速数据交换，支持三种核心工作模式：卡模拟模式（如手机模拟公交卡）、读写器模式（如读取商品标签信息）和点对点模式（如两部手机碰一碰传输文件）。 【思考-讨论】 支付宝中支持的NFC支付采用了NFC的哪种工作模式？ 【知识链接】 2016 年，我国自主创新的 NFC 非对称实体鉴别（NEAU-A）和NFC 对称实体鉴别（NEAU-S）两项近场通信安全技术正式成为 ISO/IEC 国际标准。这是我国在物联网安全核心技术领域的重大突破，填补了国际 NFC 身份认证安全的空白，标志着我国从技术跟随者向规则制定者的转变。 听讲、思考、讨论 教师通过引领学生学习课程内容，促进学生学习知识。学生通过认真听讲、合作探究等方式，积极学习基础知识和相关技能。 另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。 课堂小结 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。 拓展-提升 【拓展-提升】 1. 在学校中，学生可能会遇到混淆或拿错校服的问题。结合电子标签，我们可以如何来解决这一问题？ 2. 上网查找资料，了解电子标签的使用可能带来哪些安全隐患，如何防护？ 自主探究 引导学生进行深层次的思考和讨论，激发对物联网底层技术的探索兴趣。 学科网（北京）股份有限公司 $