第15课《数码显示与无线通信的实现》教案 2023-2024学年粤教版（2019）初中信息技术八年级下册

第15课《数码显示与无线通信的实现》教案2023—2024学年粤教版（2019）初中信息技术八年级下册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课是粤教版（2019）初中信息技术八年级下册第15课《数码显示与无线通信的实现》，主要内容包括：

1.数码显示：介绍数码显示的基本原理，LED数码管和LCD液晶显示屏的工作原理及应用。

2.无线通信：讲解无线通信的基本概念，无线电波的传播特性，以及常见的无线通信技术如蓝牙、Wi-Fi等的工作原理。

3.实现案例：通过实际案例，展示如何利用Arduino等开源硬件平台，结合编程实现简单的数码显示和无线通信功能。

4.课堂实践：组织学生进行小组合作，利用提供的套件和软件，动手搭建一个简单的无线通信系统，实现信息的发送和接收。

本节课旨在让学生了解数码显示和无线通信的基本原理，掌握相关技术的工作方式，并通过实践操作，培养学生动手能力和团队合作精神。二、核心素养目标1.理解数码显示与无线通信的基本原理，培养学生信息意识。

2.掌握LED数码管、LCD显示屏的工作原理，提高学生的技术应用能力。

3.了解无线电波的传播特性，增强学生的科学素养。

4.掌握蓝牙、Wi-Fi等无线通信技术的工作原理，提升学生的技术应用能力。

5.通过实践操作，培养学生的动手能力、问题解决能力和团队合作精神。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识

在本节课之前，学生已经学习了信息技术基础知识，包括计算机系统的基本组成、网络的基本概念等。此外，学生还具备一定的编程基础，能够使用图形化编程软件如Scratch进行简单的编程。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格

八年级学生对新奇的技术感兴趣，善于观察和思考。他们具有一定的逻辑思维能力，能够分析问题并提出解决方案。在学习过程中，学生倾向于合作学习，互相讨论和分享经验。

3.学生可能遇到的困难和挑战

（1）数码显示和无线通信的原理较为抽象，学生可能难以理解；

（2）实践操作中，学生可能对硬件设备的使用不熟悉，需要教师指导；

（3）编程过程中，学生可能遇到语法错误或逻辑错误，需要耐心调试；

（4）团队合作中，学生可能存在沟通不畅、分工不明确等问题，需要教师引导。

针对以上分析，教师在教学过程中应注重启发式教学，结合实际案例讲解原理，加强实践操作指导，培养学生的团队合作能力。同时，关注学生的学习动态，及时解答疑问，帮助学生克服困难，提高课堂学习效果。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。每位学生人手一本粤教版（2019）初中信息技术八年级下册，第15课《数码显示与无线通信的实现》章节内容。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。搜集并整理数码显示和无线通信的相关图片、图表，制作成PPT课件。同时，寻找一些介绍数码显示和无线通信原理的视频资料，以便在课堂上播放，帮助学生更好地理解。

3.实验器材：准备Arduino开发板、LED数码管、LCD显示屏、蓝牙模块、Wi-Fi模块等实验器材。确保实验器材的完整性和安全性，提前检查器材是否正常工作，以免影响课堂教学。同时，准备一些备用器材，以应对突发情况。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境。将教室划分为两个区域：一个为理论讲解区，用于教师讲解原理和播放多媒体资料；另一个为实践操作区，用于学生分组进行实验操作。在实践操作区，提前摆放好实验器材，并设置实验操作台，便于学生进行实践。同时，确保教室的照明、通风等条件良好，为学生提供一个舒适的学习环境。

5.其他资源：准备一些与数码显示和无线通信相关的拓展阅读材料，如科技杂志、学术论文等，以便学生在课后进一步了解相关知识。此外，可以邀请相关领域的专家或技术人员进行讲座，分享行业经验和技术发展趋势，激发学生的学习兴趣。五、教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

提前发放预习材料，包括教材第15课《数码显示与无线通信的实现》的内容，指导学生预习，并要求他们标记出有疑问或不懂的地方。设计预习问题，如“数码显示和无线通信在日常生活中的应用有哪些？”以激发学生思考，为课堂学习做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确教学目标为理解数码显示与无线通信的基本原理，掌握相关技术的工作方式，并培养学生的动手能力和团队合作精神。准备教学用具和多媒体资源，包括PPT课件、视频资料等，确保教学过程的顺利进行。设计课堂互动环节，如小组讨论、实践活动等，以提高学生学习积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的网络知识，如IP地址、域名等，帮助学生建立知识之间的联系。提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习新课打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解数码显示与无线通信的基本原理，结合实例帮助学生理解。突出LED数码管、LCD显示屏的工作原理，以及蓝牙、Wi-Fi等无线通信技术的工作原理等重点。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕“如何利用Arduino实现无线通信？”等问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考。

技能训练：

总结归纳：

在新课呈现结束后，对数码显示与无线通信的知识点进行梳理和总结。强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

发放随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对数码显示与无线通信知识的掌握情况。鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与数码显示和无线通信相关的拓展知识，如5G技术、物联网等，拓宽学生的知识视野。引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合数码显示与无线通信内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。鼓励学生分享学习心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的数码显示与无线通信内容，强调重点和难点。肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的内容，布置适量的课后作业，如设计一个简单的无线通信系统等，巩固学习效果。提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。六、知识点梳理1.数码显示的基本原理：数码显示是通过电子设备将数字信息转换为可视化的显示方式。主要包括LED数码管和LCD液晶显示屏。LED数码管是由多个发光二极管组成的，通过控制每个二极管的亮灭来显示数字。LCD液晶显示屏则通过控制液晶分子的排列来显示图像。

2.无线通信的基本概念：无线通信是指通过无线电波在空中传播来实现信息传输的技术。它具有传输距离远、覆盖范围广、不受物理线路限制等优点。常见的无线通信技术有蓝牙、Wi-Fi、3G、4G等。

3.无线电波的传播特性：无线电波在传播过程中会受到多种因素的影响，如衰减、反射、折射、散射等。这些特性决定了无线通信的传输距离、覆盖范围和信号质量。

4.蓝牙和Wi-Fi的工作原理：蓝牙是一种短距离无线通信技术，主要用于连接手机、电脑等设备。它采用跳频技术，具有较强的抗干扰能力和较低的功耗。Wi-Fi是一种基于无线电波的无线局域网技术，可以提供高速的网络接入。它采用无线信号传播，可以实现无线路由器与无线设备之间的数据传输。

5.数码显示与无线通信的应用：数码显示和无线通信技术在日常生活中有广泛的应用。例如，LED数码管广泛应用于电子钟、计算器等设备；LCD液晶显示屏则广泛应用于电视、电脑显示器等设备。无线通信技术则广泛应用于手机、无线网络、物联网等领域。

6.利用Arduino实现无线通信：Arduino是一种开源的硬件平台，可以通过编程来实现各种功能。在本节课中，我们将学习如何利用Arduino实现简单的无线通信功能。通过连接蓝牙模块或Wi-Fi模块，Arduino可以实现与其他设备的数据传输，实现无线控制或数据采集等功能。七、内容逻辑关系①数码显示与无线通信的基本原理

-重点知识点：数码显示的基本原理、无线通信的基本概念、无线电波的传播特性。

-关键词：数码显示、无线通信、无线电波、传播特性。

②数码显示与无线通信的应用

-重点知识点：LED数码管、LCD液晶显示屏、蓝牙、Wi-Fi等无线通信技术的应用。

-关键词：LED数码管、LCD液晶显示屏、蓝牙、Wi-Fi、应用。

③利用Arduino实现无线通信

-重点知识点：Arduino硬件平台、蓝牙模块、Wi-Fi模块的连接与编程。

-关键词：Arduino、蓝牙模块、Wi-Fi模块、连接、编程。

板书设计：

数码显示与无线通信

1.基本原理

-数码显示：LED数码管、LCD液晶显示屏

-无线通信：无线电波传播特性

2.应用

-LED数码管、LCD液晶显示屏

-蓝牙、Wi-Fi等无线通信技术

3.利用Arduino实现无线通信

-Arduino硬件平台

-蓝牙模块、Wi-Fi模块的连接与编程八、课堂1.课堂评价：

-通过提问：在课堂上，教师可以通过提问的方式了解学生对数码显示与无线通信的基本原理、应用以及利用Arduino实现无线通信的理解程度。例如，教师可以提问学生：“数码显示有哪些类型？它们的工作原理是什么？”、“无线通信有哪些常见的技术？它们的特点是什么？”、“如何利用Arduino实现无线通信？”等问题，通过学生的回答了解他们的学习情况。

-通过观察：教师可以在课堂上观察学生的学习行为和参与度。例如，观察学生在小组讨论中的表现，是否能够积极参与并发表自己的观点；观察学生在实践活动中的操作技能，是否能够熟练使用Arduino等硬件设备；观察学生在课堂上的注意力，是否能够集中注意力听讲并积极参与课堂活动。

-通过测试：教师可以设计一些小测试来评估学生对数码显示与无线通信知识的掌握程度。例如，设计一些选择题、填空题或简答题，让学生在课堂上完成，然后根据学生的测试结果了解他们的学习情况。

2.作业评价：

-作业批改：教师应该认真批改学生的作业，包括对作业的准确性、完整性和创造性进行评价。例如，对于数码显示与无线通信的应用作业，教师可以评价学生是否正确理解了数码显示和无线通信的基本原理，是否能够将所学知识应用到实际问题中，是否能够提出创新的解决方案。

-及时反馈：教师应该在作业批改后及时给予学生反馈，指出他们的优点和不足之处，鼓励他们继续努力。例如，对于作业中的错误或不足之处，教师可以给出具体的建议和指导，帮助学生改进和提高。

-鼓励学生：教师应该鼓励学生积极参与作业，并给予他们积极的反馈和表扬。例如，对于作业中的优秀表现，教师可以给予学生口头表扬或小奖励，激发学生的学习兴趣和积极性。典型例题讲解例题1：

题目：设计一个简单的数码显示系统，使用Arduino和LED数码管来显示数字“2023”。

解答：

1.连接Arduino和LED数码管。将LED数码管的各个段连接到Arduino的数字引脚上。

2.编写Arduino代码，定义一个数组来存储数字“2023”对应的段码。

3.在主循环中，通过循环遍历数组，将每个段码输出到对应的引脚上，点亮LED数码管，显示数字“2023”。

例题2：

题目：利用Arduino和Wi-Fi模块实现一个简单的无线温度监测系统。

解答：

1.连接Arduino和Wi-Fi模块。将Wi-Fi模块连接到Arduino的串口。

2.编写Arduino代码，首先初始化Wi-Fi模块，并连接到网络。

3.连接到一个温度传感器，如DHT11或DS18B20，并将其连接到Arduino的模拟引脚或数字引脚。

4.编写代码，定期读取温度传感器的数据，并通过Wi-Fi模块发送到服务器或手机端。

例题3：

题目：利用Arduino和蓝牙模块实现一个无线控制小车。

解答：

1.连接Arduino和蓝牙模块。将蓝牙模块连接到Arduino的串口。

2.编写Arduino代码，首先初始化蓝牙模块，并设置为可被其他设备发现。

3.连接小车的电机驱动板，将驱动板的控制引脚连接到Arduino的数字引脚。

4.编写代码，通过蓝牙接收控制指令，如前进、后退、左转、右转等，并控制小车的电机驱动板，实现小车的无线控制。

例题4：

题目：利用Arduino和LCD显示屏实现一个简单的电子时钟。

解答：

1.连接Arduino和LCD显示屏。将LCD显示屏的数据引脚连接到Arduino的数字引脚上。

2.编写Arduino代码，首先初始化LCD显示屏，并清屏。

3.定义一个变量来存储当前时间，并编写代码，定期更新当前时间，并显示在LCD显示屏上。

4.可以通过连接一个实时时钟模块（RTC）来获取准确的时间，并将时间同步到LCD显示屏上。

例题5：

题目：利用Arduino和无线通信模块实现一个远程开关控制系统。

解答：

1.连接Arduino和无线通信模块。将无线通信模块连接到Arduino的串口。

2.编写Arduino代码，首先初始化无线通信模块，并设置为可被其他设备发现。

3.连接一个继电器模块，将继电器的控制引脚连接到Arduino的数字引脚。

4.编写代码，通过无线通信模块接收控制指令，如开灯、关灯等，并控制继电器模块，实现远程开关控制。