【教案】八年级第7课 电子标签我揭秘.docxVIP

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第7课《电子标签我揭秘》教案

课程名称：第7课电子标签我揭秘

年级：八年级

课时：45分钟

一、教学目标分析

知识与技能

1.能够描述RFID和NFC技术的基本原理。

2.能够解释RFID系统的工作流程。

3.能区分RFID、NFC两种近距离通信协议及其不同之处。

4.能够理解读取电子标签的编号的程序。

过程与方法

1.通过实践操作，掌握电子标签的读取过程。

2.通过小组讨论，提高分析和解决问题的能力。

情感态度价值观

1.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。

2.探索电子标签的创新应用，培养创新意识和实践能力。

二、教学内容及重点

教学重点

RFID系统的工作流程和基本原理。

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。

三、教学过程设计

教学过程

教学内容

教学方法

情景导入

（5分钟）

师：科技的发展让我们的生活更加便捷，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。在这个过程中，正是RFID技术在发挥作用。

师问：大家观察到在这个场景中，设备是如何实现通信的?这种通信方式有什么特点?远距离还是近距离呢？

生：近距离。

师：带着这些问题，本节课我们一起来揭秘射频识别技术，了解近场通信的奥秘。

问题导向学习

新课教学

知识点-：揭秘射频识别技术

（10分钟）

师：射频识别技术，也叫做RFID技术，是一种近距离通讯技术。在火车站的检票系统中发挥了重要的作用。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。

师：同学们思考以下问题：RFID系统工作流程是怎样的？我们如何利用RFID实现物物通信？通过今天的学习，我们将找出答案。

RFID的工作过程：首先给物品打上电子标签，存储物品的相关数据。读卡器发送一定频率的射频信号，当物品进入读卡器的工作区时，即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，物品上的电子标签会将自身数据发送出去。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。计算机中的管理系统作出相应处理。

师问：所以，同学们知道为什么把身份证放在指定位置才能成功进站吗？

生：回答。

师（RFID的优势）：作为一种近距离通信方式，RFID有很多优势，每秒可进行上千次的读取，高效准确；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。

师：根据RFID的工作过程和优势，同学们，你认为RFID技术能够应用到哪些场景中？

生：举手回答。

师：RFID应用领域非常广泛。在物流领域，电子标签被用于跟踪货物和货柜的位置，有助于自动化库存管理，优化货物的流通和分配；在医疗领域，RFID可以用于追踪患者、医疗设备和药品，如患者的手环中嵌入的RFID芯片可以存储其身份数据，医护人员可以通过读卡器快速了解患者信息；在农业领域，电子标签可以附着在动物身上，用于存储动物疫苗等数据，从而优化畜牧业的管理。

师：RFID在生活中还有哪些应用？（小组讨论）

例如高速公路的ETC，ETC系统主要包括电子标签（安装在车辆上）、读写器（安装在收费站旁边）、应用系统三个主要部分。车辆进入ETC收费车道时，环路感应器感知车辆，读写器发出询问信号。RFID电子标签接收到信号后，激活并响应，进行双向通信和数据交换。中心管理系统获取车辆识别信息后进行比较判断，并根据不同情况控制管理系统产生不同的操作。如果车辆信息合法，系统自动从预先绑定的IC卡或银行账户扣除相应资金，并开启道闸放行。RFID门禁识别系统在生活中也是常见的应用，当被保护区域内有人进入时，读卡器会读取此人身上携带的电子标签，并将标签信息与系统中存储的预设批准名单进行比对。如果比对成功，则控制器会解锁安全门，让此人通过；否则，安全门将保持关闭状态，拒绝此人进入。

讲授法

师生互动

合作探究

（实践操作）（15分钟）

师：我们通过操作实验来体验RFID的工作过程。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，下面我们一起动手操作，通过小组合作，完成学习活动1读取电子标签，并在主控板的显示屏显示，体验电子标签的工作过程。

本实验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、4pin连接线等。（建议学生2-4人为一组，共用一套设备）

实验步骤：

（1）第一步：

将RFID读卡器用4PIN连接线连接在主控板的P0、P1引脚。用数