第8课 巧用蓝牙做工具

第8课巧用蓝牙做工具教学设计课题巧用蓝牙做工具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。重点蓝牙的工作原理；近距离通信的特点。难点蓝牙翻页笔的通信逻辑。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】大家平时有没有用蓝牙传过照片、连过无线耳机？上课时看到老师用小小的翻页笔就能控制PPT，不用一直守在电脑旁——这些都是蓝牙技术的功劳！蓝牙不用数据线，不用WiFi，只要设备靠近就能无线连接，既方便又灵活。那大家有没有想过：蓝牙是怎么实现无线传文件的？【引导分析+建构】与RFID、NFC一样，蓝牙也是一种常见的近距离无线通信技术。多数手机、平板计算机、笔记本计算机都有蓝牙功能。蓝牙既可以用来连接设备，也可以用来传输数据。除了传文件、连耳机，我们还能用蓝牙做什么工具？今天我们就一起来探索‘巧用蓝牙做工具’，揭秘蓝牙的奥秘！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、蓝牙协议的基本原理【学习探究】蓝牙是一种短距离无线通信技术，不用数据线、不用WiFi，设备靠近（通常10米内）就能无线连接，实现数据传输或功能控制。蓝牙协议是蓝牙设备之间的统一沟通规则集合，就像不同品牌、类型的蓝牙设备（手机、耳机、键盘等）都遵守的“通用说明书”，确保它们能互相识别、顺畅协作。传统蓝牙可以满足传输音频、图片及文本文件等应用场景的需求，但无法满足更多需要低功耗、多连接的应用场景。随着低功耗蓝牙的出现，手机的续航能力大大提升，蓝牙耳机、蓝牙音箱等产品相继出现。蓝牙5.0的传输距离增加到300m，在低功耗模式下能提供高达2Mb/s的传输速度，成为物联网时代重要的无线通信技术。【蓝牙的工作原理】设备搭载蓝牙芯片，在工作范围内发送无线电信号寻找另一个搭载蓝牙的设备，一旦找到并配对成功，便可以互相通信。【合作探究】1.准备一台具备蓝牙功能的计算机和一台具备蓝牙功能的智能终端。2.在计算机中搜索附近的蓝牙设备，并与智能终端完成配对操作。3.在计算机中的蓝牙管理界面启用接收文件功能。4.利用蓝牙功能将智能终端中的一幅照片或一段视频发送至计算机。【思考-讨论】蓝牙在日常生活中还有哪些应用场景？【学习活动】二、实践探究【模拟制作蓝牙翻页笔】用主控板和蓝牙模块设计一个蓝牙翻页笔，实现“摇一摇”控制计算机中演示文稿翻页的功能。编写实现蓝牙翻页功能的程序，主要代码如下所示：把程序烧录到主控板中。建立主控板与计算机的蓝牙连接。摇晃主控板，观察计算机中的演示文稿是否自动翻页。【学习活动】三、近距离通信的特点【学习探究】RFID、NFC和蓝牙都是常见的近距离通信协议，虽然它们的实现方式不同，但有着许多共同点。1.低功耗：许多应用场景要使用电池供电，且长时间不间断工作。受供电限制，近距离无线通信设备的功耗往往都不能太高，所以蓝牙发展成了低功耗蓝牙。2.低延时：在近距离通信中，数据的交换往往都是瞬间完成的。例如，在使用无线鼠标、无线键盘时，需要在极短的时间内完成指令传输；在使用心率带、血压计时，需要实时获取检测的数据。实时性在这些近距离通信的场景中尤为重要，是许多物联设备正常工作的基本保障。3.数据格式简单：在互联网中传输数据时，需要通过多个节点转发数据。为了保障数据传输的可靠性，需要一系列协议对原始数据进行封装。而设备之间的近距离通信不需要经过这些过程，其传输的数据格式更简单。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