第第頁(yè)人教版（2024）八年級(jí)全一冊(cè)信息科技第8課《巧用藍(lán)牙做工具》教案課程名稱(chēng)：第8課巧用藍(lán)牙做工具年級(jí)：八年級(jí)課時(shí)：45分鐘一、教學(xué)目標(biāo)分析知識(shí)與技能1.能夠說(shuō)出藍(lán)牙協(xié)議的基本工作原理（設(shè)備配對(duì)、信號(hào)傳輸）及主要特點(diǎn)（低功耗、低延時(shí)、近距離）。2.能夠列舉至少3類(lèi)藍(lán)牙的常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景（如音頻傳輸、文件傳輸、設(shè)備控制）。3.能夠掌握藍(lán)牙設(shè)備的配對(duì)方法及數(shù)據(jù)傳輸流程。過(guò)程與方法1.通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)藍(lán)牙與低功耗藍(lán)牙，理解技術(shù)迭代的邏輯（如功耗、傳輸距離的優(yōu)化）。2.通過(guò)“藍(lán)牙翻頁(yè)筆”制作，體驗(yàn)“傳感器采集數(shù)據(jù)→藍(lán)牙傳輸指令→設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作”的物聯(lián)通信過(guò)程。3.通過(guò)小組協(xié)作排除藍(lán)牙連接故障，提升問(wèn)題解決能力與計(jì)算思維。情感態(tài)度價(jià)值觀1.感受藍(lán)牙技術(shù)對(duì)生活便利性的提升，激發(fā)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的興趣。2.體會(huì)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)備互聯(lián)中的重要性，增強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)知。二、教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.藍(lán)牙的配對(duì)流程與數(shù)據(jù)傳輸原理。2.近距離通信“低功耗、低延時(shí)”的特點(diǎn)。3.藍(lán)牙在物聯(lián)設(shè)備中的雙向通信應(yīng)用（如翻頁(yè)筆控制電腦）。教學(xué)難點(diǎn)1.藍(lán)牙協(xié)議底層邏輯的抽象理解（如無(wú)線電信號(hào)配對(duì)、HID協(xié)議應(yīng)用）。2.“藍(lán)牙翻頁(yè)筆”程序中加速度傳感器與指令發(fā)送的邏輯關(guān)聯(lián)。三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法情景導(dǎo)入（5分鐘）師：同學(xué)們，大家都使用過(guò)藍(lán)牙耳機(jī)，那么手機(jī)播放的音樂(lè)如何通過(guò)傳遞到耳機(jī)里的？其實(shí)，耳機(jī)與手機(jī)通過(guò)藍(lán)牙建立連接，手機(jī)將音樂(lè)數(shù)據(jù)以藍(lán)牙信號(hào)形式發(fā)送給耳機(jī)，耳機(jī)接收并解碼信號(hào)，最終把音樂(lè)傳遞出來(lái)，這就是藍(lán)牙在音頻傳輸里的基本應(yīng)用邏輯。今天，我們通過(guò)學(xué)習(xí)“巧用藍(lán)牙做工具”這一課來(lái)了解藍(lán)牙的奇妙世界。師：本節(jié)課我們的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：了解藍(lán)牙協(xié)議的基本原理及常見(jiàn)應(yīng)用，了解近距離通信的主要特點(diǎn)，能夠利用藍(lán)牙開(kāi)展實(shí)踐，進(jìn)一步理解物與物之間近距離通信的過(guò)程。師：學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：了解藍(lán)牙協(xié)議，并認(rèn)識(shí)近距離通信的特點(diǎn)。師：本節(jié)課的內(nèi)容我們?nèi)詫@三個(gè)問(wèn)題展開(kāi)：藍(lán)牙協(xié)議的基本過(guò)程是怎樣的？近距離通信的特點(diǎn)有哪些？如何利用藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)物與物之間的通信？問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)知識(shí)點(diǎn)一：了解藍(lán)牙協(xié)議（7分鐘）師：首先，我們先來(lái)認(rèn)識(shí)一下什么是藍(lán)牙。藍(lán)牙是一種短距離無(wú)線通信技術(shù)，廣泛應(yīng)用于設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)功耗的不同，主要分為傳統(tǒng)藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙，傳統(tǒng)藍(lán)牙功耗高，像“常亮燈泡”持續(xù)傳輸，傳輸速度快，適合音頻、文件傳輸，傳輸距離短，連接慢，配對(duì)需數(shù)秒；低功耗藍(lán)牙功耗極低，似“聲控?zé)簟遍g歇工作，傳輸速度慢，傳輸距離類(lèi)似傳統(tǒng)藍(lán)牙、優(yōu)化后可延長(zhǎng)，連接快。師：藍(lán)牙的工作原理是一些設(shè)備搭載藍(lán)牙芯片，在工作范圍內(nèi)發(fā)送無(wú)線電信號(hào)尋找另一個(gè)搭載藍(lán)牙的設(shè)備，一旦找到并配對(duì)成功，便可以互相通信。例如手機(jī)藍(lán)牙與打印機(jī)的藍(lán)牙連接，我們就可以將手機(jī)上的文件傳到打印機(jī)中進(jìn)行打印。師：同學(xué)們，想一想藍(lán)牙在日常生活中有哪些實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景？師：常見(jiàn)的有藍(lán)牙耳機(jī)，通過(guò)藍(lán)牙與手機(jī)相連后可以讓我們隨時(shí)隨地聽(tīng)歌，而不打擾別人；藍(lán)牙音響通過(guò)藍(lán)牙與手機(jī)相連，通過(guò)音響放大手機(jī)的中的聲音等。講授法學(xué)習(xí)活動(dòng)一：藍(lán)牙傳輸文件（8分鐘）師：了解了藍(lán)牙協(xié)議，下面我們來(lái)嘗試通過(guò)藍(lán)牙配對(duì)連接計(jì)算機(jī)和智能終端（手機(jī)），完成照片或視頻的文件傳輸。師：首先我們要準(zhǔn)備一臺(tái)具備藍(lán)牙功能的計(jì)算機(jī)和一臺(tái)具備藍(lán)牙功能的智能終端（如手機(jī)）。師：在計(jì)算機(jī)中打開(kāi)藍(lán)牙，會(huì)自動(dòng)搜索附近的藍(lán)牙設(shè)備，找到智能終端藍(lán)牙，并與智能終端完成配對(duì)操作，顯示“已連接”表示配對(duì)成功。師：然后在計(jì)算機(jī)中的藍(lán)牙管理界面啟用接收文件功能。師：最后利用藍(lán)牙功能將智能終端中的一幅照片或一段視頻發(fā)送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)上會(huì)顯示接收到的文件。師：完成學(xué)習(xí)活動(dòng)后，我們可以對(duì)活動(dòng)過(guò)程中遇到的問(wèn)題、解決辦法、該學(xué)習(xí)的要點(diǎn)和收獲進(jìn)行總結(jié)。講授法實(shí)踐操作法學(xué)習(xí)活動(dòng)二：制作藍(lán)牙翻頁(yè)筆（8分鐘）師：同學(xué)們，下面我們來(lái)做一個(gè)進(jìn)階活動(dòng)：設(shè)計(jì)一個(gè)藍(lán)牙翻頁(yè)筆，并能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)“搖一搖”控制計(jì)算機(jī)中演示文稿翻頁(yè)的功能。師：本實(shí)驗(yàn)需要用到的硬件設(shè)備是一塊自帶藍(lán)牙功能的主控板。師：接下來(lái)編寫(xiě)藍(lán)牙翻頁(yè)筆的程序：構(gòu)建藍(lán)牙設(shè)備并顯示名稱(chēng)mpy_hid如果設(shè)備成功連接，屏幕顯示提醒，如果加速度傳感器檢測(cè)到設(shè)備被搖晃，向計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)空格指令。師：程序代碼如下圖所示。師：將程序刷入主控板中。師：最后進(jìn)行功能演示。首先確保主控板與電腦連接藍(lán)牙，設(shè)備成功連接顯示“藍(lán)牙設(shè)備已連接”后，電腦上打開(kāi)一個(gè)正在演示的幻燈片，搖晃主控板，查看幻燈片是否能夠完成翻頁(yè)。師：如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)翻頁(yè)功能，可以從檢查程序出發(fā)，一步步排除故障。檢查是否是藍(lán)牙模塊故障、接線錯(cuò)誤、誤修改程序等。講授法實(shí)踐操作法知識(shí)點(diǎn)二：認(rèn)識(shí)近距離通信的特點(diǎn)（8分鐘）師：我們今天學(xué)習(xí)的藍(lán)牙是一種近距離通信協(xié)議，此外RFID、NFC都是常見(jiàn)的近距離通信協(xié)議，雖然它們的實(shí)現(xiàn)方式不同，但有著許多共同點(diǎn)。近距離通信協(xié)議通常用于一定距離范圍內(nèi)物與物之間的連接，如快遞掃碼槍?zhuān)T(mén)禁卡和藍(lán)牙音響。師：近距離通信有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一、低功耗，受供電限制，近距離無(wú)線通信設(shè)備的功耗往往都不能太高；二、低延時(shí)，在近距離通信中，數(shù)據(jù)的交換往往都是瞬間完成的，實(shí)時(shí)性在這些近距離通信的場(chǎng)景中尤為重要，是許多物聯(lián)設(shè)備正常工作的基本保障，如藍(lán)牙鼠標(biāo)，運(yùn)動(dòng)手環(huán)，脈搏儀；三、數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)單，設(shè)備之間的近距離通信不需要經(jīng)過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，所以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式更簡(jiǎn)單。師：上面介紹了近距離通信的幾個(gè)特點(diǎn)，大家思考一下為什么近距離通信設(shè)備需要低功耗、低延時(shí)和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)格式？生：思考并回答。師：這是由于近距離通信設(shè)備是通過(guò)犧牲帶寬（不傳輸視頻等大數(shù)據(jù)），換取續(xù)航、實(shí)時(shí)性和成本優(yōu)化，完美適配物聯(lián)網(wǎng)小數(shù)據(jù)高頻交互的需求。講授法拓展與提升（6分鐘）師：學(xué)習(xí)了以上知識(shí)，下面我們來(lái)進(jìn)行拓展與提升活動(dòng)。我們過(guò)去的家用遙控器大多使用紅外線通信控制，那同學(xué)們知道現(xiàn)在的家用遙控器主要使用哪種通信技術(shù)？這兩種通信技術(shù)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？師：現(xiàn)在的家用遙控器主要使用藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)控制。傳統(tǒng)紅外遙控器是單向通信，數(shù)據(jù)傳輸量極小，需要嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)接收器、控制距離短、僅能控制1臺(tái)設(shè)備，功能基礎(chǔ)且易受強(qiáng)光干擾；而藍(lán)牙智能遙控是雙向通信，數(shù)據(jù)傳輸量大，無(wú)方向限制、控制距離遠(yuǎn)，能記憶多臺(tái)設(shè)備，有語(yǔ)音搜索等高級(jí)功能，抗干擾性強(qiáng)。講授法課后作業(yè)（1分鐘）師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)谡n后分析共享單車(chē)鎖車(chē)用了哪種近距離通信？并嘗試說(shuō)明理由。課堂小結(jié)與評(píng)價(jià)（2分鐘）師：本節(jié)課，我們掌握了藍(lán)牙協(xié)議工作原理及配對(duì)流程，理解了低功耗藍(lán)牙（BLE）與傳統(tǒng)藍(lán)牙的區(qū)別，還歸納了近距離通信的三大特點(diǎn)（低功耗，低延時(shí)，簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)格式）。教學(xué)反思1.反思點(diǎn)：藍(lán)牙協(xié)議的“配對(duì)機(jī)制”“無(wú)線電信號(hào)傳輸”等概念對(duì)八年級(jí)學(xué)生而言較為晦澀。在“藍(lán)牙翻頁(yè)筆”實(shí)踐中，部分學(xué)生難以理解加速度傳感器數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)化為藍(lán)牙指令，導(dǎo)致程序調(diào)試時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確排查“搖晃無(wú)響應(yīng)”的問(wèn)題。硬件設(shè)備不足易引發(fā)“操作壟斷”現(xiàn)象，小組合作中僅少數(shù)學(xué)生能接觸主控板與藍(lán)牙模塊，其他成員參與度低。老舊設(shè)備的兼容性問(wèn)題可能導(dǎo)致配對(duì)失敗，課堂時(shí)間被技術(shù)故障處理占據(jù)，壓縮核心知識(shí)的探究空間。教學(xué)中未充分關(guān)聯(lián)物理學(xué)科知識(shí)，講解藍(lán)牙信號(hào)傳播時(shí)，未對(duì)比“2.4GHz無(wú)線電波”與“紅外光信號(hào)”的物理特性，學(xué)生僅知“藍(lán)牙無(wú)需對(duì)準(zhǔn)設(shè)備”的表面優(yōu)勢(shì)，卻不理解其背后的科學(xué)原理。技術(shù)對(duì)比停留在“功能差異”，缺乏“原理→應(yīng)用”的邏輯推導(dǎo)?；A(chǔ)任務(wù)“修改指令參數(shù)”對(duì)編程零基礎(chǔ)學(xué)生難度較大，缺乏代碼注釋與參數(shù)說(shuō)明。2.改進(jìn)措施：引入30秒動(dòng)畫(huà)演示藍(lán)牙配對(duì)過(guò)程，幫助學(xué)生理解“設(shè)備發(fā)現(xiàn)→身份驗(yàn)證→建立連接”的核心步驟。將藍(lán)牙通信比作“兩人隔墻傳紙條”，對(duì)比紅外通信的“面對(duì)面?zhèn)餍拧?，直觀解釋藍(lán)牙“非方向性”優(yōu)勢(shì)。提前測(cè)試所有設(shè)備兼容性，準(zhǔn)備藍(lán)牙適配器與虛擬仿真平臺(tái)，確保每位學(xué)生可通過(guò)“實(shí)物操作+虛擬調(diào)試”雙路徑參與。采用“角色輪換制”，每組