第二单元物联网的数据采集-探寻智能交通中的感知技术+探索 2 物联网的识别技术+视频+教学设计（第一课时）2026-2027学年苏科版初中信息科技八年级上册

该初中信息科技教学设计聚焦物联网图形码识别技术，从智能交通场景导入，通过乘车码、商品条码引出“数字身份证”概念，再经条形码实践体验、二维码对比生成，构建从生活到技术原理的学习支架。 该设计亮点在于紧扣信息意识、计算思维与数字化学习，采用实践操作与对比分析，如扫码体验商品条码、自主生成二维码，拆解编解码流程。融入安全扫码教育，提升学生实操与逻辑能力，为教师提供完整教学素材与流程。

二维码的生成和识别原理，我们在购物、社交、出行等方面经常使用到二维码。二维码的前身是条形码，条形码只能在横向上表达信息，而二维码可以在横向和纵向两个方向上同时表达信息，因此二维码表达的信息量远远大于条形码。二维码是一种特定图形，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表达信息，其中每一个黑色小方格代表一，每一个白色小方格代表0。它们按一定排列顺序组合成图形，可间接表达文字、图片、网址、声音、视频等信息。识别二维码时，利用扫描设备，比如手机摄像头对二维码进行扫描，通过图像处理算法识别和解码图案中的黑白方块，然后将其转换成可读的文本或链接等信息。根据编码方法不同，二维码有线性堆叠式二维码和矩阵式二维码，目前应用最为广泛的是QR code，它是矩阵式二维码。日常生活中的电子支付、公交、地铁乘车码采用的正是QR code。相较于条形码，二维码的容错能力更强，即使有穿孔、污损等局部损坏，照样可以正确识别。二维码制作成本低，可以印刷在各种材料上，尺寸和外形可以根据用户需求调整，且运用加密技术，安全性高。为了解决国外二维码技术可能出现汉字识别乱码的问题，我国开发了拥有自主知识产权、全面支持汉字的汉信码。 课时编号 备课时间 上课时间 课　　题 第二单 探索 2 物联网的识别技术（第一课时） 教学目标 1.信息意识 依托生活・科技・社会图书条码、支付二维码、交通乘车码等实景，认识图形码（条形码、二维码）是给物体赋予 “数字身份证” 的识别采集手段；分清一维条码与二维码信息承载能力差异，理解图形码是物联网感知层核心识别技术之一。 2.计算思维 拆解图形码编码生成→光电扫描识别→解码读出信息完整流程；对比一维、二维码结构、信息容量、适用场景，建立 “场景需求匹配图形码类型” 的对比分析思维；理解编码、解码底层数据转换逻辑。 3.数字化学习与创新 完成两次实践学习：扫码体验条形码、自主用工具生成并识别自定义二维码；能自主设计二维码承载文字、网址等信息，尝试构思智能交通场景下图形码应用方案。 4.信息社会责任 明白一物一码的溯源、管理价值；警惕恶意二维码携带钓鱼、病毒风险，养成安全扫码习惯；体会图形码支撑智慧交通、数字支付、商品溯源的民生价值，树立规范、安全使用识别技术的意识。 教学重点 条形码、二维码的定义与结构区别；图形码编码—解码工作流程；两类图形码典型生活/智能交通应用场景。 教学难点 理解二维码双向承载大容量信息的原理；区分一维、二维码适配场景的底层逻辑。 教学方法 实践操作法、对比分析法、案例情境法、任务驱动法 教学准备 1.硬件：多媒体机房、手机扫码工具、图书/商品条码实物 2.软件：在线二维码生成网页、扫码识别小程序 3.素材：图书条形码解析图、一维/二维码结构对比图、交通乘车码、高速ETC图形码素材 4.学具：图形码对比记录表、实践操作草稿 教　学　过　程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、情境导入（5min）【生活・科技・社会】 1.抛出单元主线问题：智能交通里车辆、车票、高速 ETC 怎么快速识别身份？ 2.出示乘车二维码、商品条形码，点明：识别技术给物体发放 “数字身份证”，本课先学习图形码识别；引出课题《物联网的识别技术——图形码》。 结合乘车、购物扫码经历，说一说自己见过的扫码场景，猜想扫码识别的原理。 立足生活与智能交通场景，落实生活・科技・社会，唤醒物联识别采集的信息意识。 二、新知 1：条形码识别与实践体验（18min）【实践学习】 1.讲解条形码定义：平行线条编码，存储字母、数字，一物一码唯一标识；结合图书 ISBN 条码解析图分段讲解编码含义； 2.布置实践学习一：体验条形码识别：①小组寻找书本、文具、零食包装上的条形码； ②用扫码设备扫描，读取商品/图书信息； 3.讲解识别原理：光电设备扫描，反射光线差异完成解码；梳理应用场景：图书管理、商品溯源、仓储物流。 1.分组寻找身边条形码实物，动手扫码读取信息；2.记录条形码只可存储数字、少量字母，信息容量小； 3.整理条形码识别“编码→光电扫描→解码”三步流程。 落实教材实践学习板块，具象感知一维条码采集识别逻辑；搭建基础计算思维框架。 三、新知 2：二维码对比与生成识别实践（27min）【实践学习】 1.对比讲解二维码：横竖双向几何图形编码，可承载文字、图片、音频、视频，信息容量远大于一维条码； 2.布置实践学习二：生成和识别二维码： ①打开在线生成工具，输入自定义文字/网址信息，生成专属二维码； ②用扫码工具扫描自己与同桌的二维码，核对识别信息和输入内容是否一致； 3.总结本质：二维码全程是编码（生成）—解码（识别） 的数据转换过程；拓展交通场景：公交乘车码、高速通行码、停车场缴费码。 1.自主操作网页生成二维码，互换扫码核验信息；2.填写对比表格：一维/ 二维码结构、容量、适用场景； 3.梳理二维码生成、识别完整数据流转过程。 落实第二层教材实践学习；通过亲手生成识别，吃透编解码计算逻辑；提升数字化创作与实操能力。 四、课堂小结 + 安全提醒 + 课后任务（10min） 1.整体复盘：一维条码（小容量、单品标识）→二维码（大容量、多元信息）；统一图形码底层 “数字身份证” 识别采集作用； 2.信息社会责任提醒：陌生二维码谨慎扫码，防范钓鱼、隐私泄露风险；3.课后任务：查找1个智能交通里二维码应用案例，写下它采集识别了什么信息。 整理一维、二维码对比笔记，记录安全扫码注意事项，明确课后案例搜集任务。 整合全课知识体系，筑牢信息安全社会责任；延伸交通场景调研，紧扣单元项目主线。 板书设计 探索2 识别技术（第1课时）图形码识别 一、图形码作用：给物体颁发「数字身份证」，物联网识别采集手段 1.一维条形码 结构：平行黑白线条 → 仅存数字、少量字母 流程：编码印刷 → 光电扫描 → 解码读信息 应用：图书、商品、仓储溯源 2.二维码 结构：横竖双向几何图形 → 承载文字/图/音/视频（大容量） 本质：生成=编码；扫码=解码 交通应用：公交码、高速通行码、停车缴费码 二、对比核心 条码：容量小、单一标识；二维码：容量大、多元信息 三、安全素养：不扫陌生二维码，保护隐私与设备安全 教学反思 亮点 1.严格落实教材两处实践学习核心活动，完全匹配课本扫码体验、生成识别两大实操任务； 2.全程紧扣单元“智能交通”主线，每类图形码都补充交通落地案例，项目连贯性强； 3.对比式教学清晰区分一维、二维码差异，学生亲手生成、扫码，抽象编解码原理直观易懂； 4.同步嵌入扫码安全、一物一码溯源等社会责任内容，素养落地自然。 不足 1.部分学生在线生成二维码时输入内容过长，出现识别乱码情况； 2.少数学生只能记住扫码操作，说不清“编码、解码”底层数据转换逻辑。 改进 1.课前给出生成二维码的文字长度参考上限，避免超长内容生成失败； 2.下节课开篇用简易流程图板书，再次强化“输入信息→编码图形→扫码光电读取→解码还原信息”四步底层逻辑。 学科网（北京）股份有限公司 $