标题
第十二课刷卡开锁易实现
课时
1 课时
教学目标
知识与技能
1.理解刷卡开锁的工作流程，明确从读取电子标签数据到判断开锁条件再到
执行开锁的全过程，掌握系统中各环节的作用和数据流向。
2.深入理解 RFID 技术在刷卡开锁中的应用，熟练掌握 RFID 读卡器读取电子
标签编号的操作，能够利用 RFID 技术和相关硬件（主控板、舵机等）实现刷卡开
锁功能，体会电子标签编码的唯一性在身份识别中的重要性。
3.学会分析刷卡开锁功能的模块组成，包括输入模块（电子标签、RFID 读卡
器）、计算模块（主控板）和输出模块（舵机模拟门锁），理解各模块的硬件构
成和实现思路，能够根据功能需求设计和修改相应程序代码。
过程与方法
1.通过分析刷卡开锁的工作流程，培养学生的逻辑思维和系统分析能力，使
学生学会从整体上理解和设计物联系统的功能实现过程。
2.组织学生进行模拟刷卡开锁功能的实践操作，引导学生从实践中学习 RFID
技术、硬件连接、程序编写和调试等技能，培养学生的动手能力、问题解决能力
和实践经验，提高学生将理论知识应用于实际项目的能力。
3.引导学生思考门禁卡与业主身份数据关联的方式，培养学生的创新思维和
数据管理意识，使学生学会运用所学知识解决实际生活中的问题（如小区人员管
理）。
情感态度与价值观
1.激发学生对物联网技术在门禁系统中应用的兴趣和探索欲望，培养学生对
信息科技的热爱，鼓励学生积极关注物联网技术在安防领域的发展。
2.培养学生的创新意识和实践精神，在实践操作中鼓励学生尝试不同的功能
实现方式和优化方法，提高学生的创新能力和勇于尝试的精神。
3.增强学生的安全意识和责任意识，在讨论门禁系统时，引导学生思考安全
漏洞及防范措施，培养学生对信息安全和人员管理安全的重视，同时让学生意识
到自己的技术应用可能对社会管理产生的影响。
教学重难点
教学重点
1.刷卡开锁的工作流程和功能实现，使学生深入理解 RFID 技术如何实现身份
识别和开锁控制，这是掌握物联网门禁系统的关键。
2.利用 RFID 技术和相关硬件实现刷卡开锁功能的实践操作，包括硬件连接
（主控板、RFID 读卡器、舵机）、程序编写（读取标签编号、判断开锁条件、控
制舵机动作）和调试，确保学生能够成功模拟刷卡开锁过程，体验物联系统的实
际运行。
3.分析刷卡开锁功能的模块组成及各模块的作用，让学生 清晰把 握系统的 架
构， 为 进一 步 学习和设计 更复杂 的物联系统 奠定基础 。
教学难点
1.深入理解刷卡开锁系统中数据的 处 理和判断逻辑， 特 别是主控板如何根据
读取的电子标签编号判断是 否满足 开锁条件， 涉 及到数据 存储 、 比较 和逻辑判断
等编程知识，学生理解 起来 可能 有 难度。
2.在实践操作中， 正 确连接硬件设 备并 确保 其正常 工作， 以 及根据实际需求
修改程序代码实现 准 确的刷卡开锁功能，需要学生 具备 一 定 的电路连接知识、编
程能力和调试经验，对学生 来说 可能是一 个挑战 。
3.理解如何将门禁卡与业主身份数据进行 有效 关联， 以 及在 显示屏 上 显示 用
户姓名 的实现方式， 涉 及到数据管理和 界面显示 技术，需要学生 综合 运用 多 方 面
知识进行设计和实现。
教学方法
讲授 法、 演示 法、讨论法、 案例 分析法
学情分析
八年级 学生在 之前 的学习中对物联网和 RFID 技术 有了 一 定 的 了 解，知 道
RFID 可 以 用于物 品 识别， 但 对于如何将 其 应用于刷卡开锁系统可能 缺乏 深入理
解。 他们 在 日常 生活中经 常 接 触 到门禁卡等设 备 ， 但 对 其背后 的技术 原 理和工作
过程 并 不 清楚 。学生 具有较 强的 好奇心 和求知欲， 喜欢 通过实际操作 来 探索新知
识， 但 在 面 对 较为复杂 的技术操作（如硬件连接、编程调试）和逻辑分析（如数
据判断和系统 架 构理解）时可能会 遇 到 困 难，需要教 师给予适当 的 指 导和 帮助 。
部 分学生可能 已 经 具备了 一 定 的编程 基础 （如 简单 的 Python 或图形 化编程）， 但
对于与硬件相关的编程和系统开发 还 需要进一 步 学习和实践。
教 材 分析
本 节课是 义务 教 育 信息科技课程 八年级 第 三单元“简单 物联功能实践 ” 中的
第 12 课，主要 围绕 刷卡开锁功能的实现展开教学。教 材先介绍 刷卡开锁的工作流
程，接 着 分析 其 功能模块， 最后 引导学生进行模拟刷卡开锁的实践操作， 并 在 拓
展与提 升部 分提出 了 与门禁卡相关的 拓 展任 务 。通过 本 节课的学习，学生将深入
理解 RFID 技术在门禁系统中的应用，掌握物联系统功能实现的 基本 方法，培养物
联网应用开发的实践能力，同时将所学知识与实际生活中的小区人员管理等 场景
相 结合 ，提高学生解决实际问题的能力。
教学过程
过程
内容
导入
展 示 问题情 境 中门锁与 射频 识别技术 结合 的感应 钥匙图片 ，提问学生刷卡开
锁功能是如何实现的，引发学生思考，引出 本 节课的主题 —— 刷卡开锁功能的实
现，激发学生的学习兴趣，让学生明确 本 课将深入探 究 RFID 技术在门禁系统中的
应用。
新课 讲授
一、 了 解刷卡开锁的工作流程
1. 讲 解刷卡开锁功能的实现流程，通过 图示 （如输入 - 计算 - 输出的流程 框
图 ）和 简单描述 （用 户 刷卡 后 ，RFID 读卡器读取电子标签数据， 传 输 给 计算模块
判断是 否满足 开锁条件， 若满足则 输出 指令 控制门锁 打 开） 帮助 学生理解整 个 工
作过程，强调数据在系统中的流动和 处 理逻辑。
2. 详细 解 释 各环节的作用 ：
输入环节 ： RFID 读卡器 采集 电子标签中的数据，这是 获 取用 户 身份信息的第
一 步 ，数据的 准 确性和 完 整性对 后续 判断 至 关重要。
计算环节 ： 主控板对读取到的数据进行 处 理，包括识别用 户 身份（如通过 比
对电子标签编号与 预 设的 合 法编号 列表 ）和判断是 否满足 开锁条件（如是 否 在 授
权 范 围内 ）。
输出环节 ：若满足 开锁条件，主控板发 送指令 控制门锁 打 开，可通过舵机模
拟门锁动作进行 演示 ，让学生 直 观感 受 输出 结果 。
二、学习分析刷卡开锁功能
1. 介绍 刷卡开锁功能可 划 分 为 输入、计算、输出模块，通过 表格形 式 详细讲
解各模块的硬件构成和实现思路 ：
输入模块 ：
硬件 ： 电子标签（ 存储 用 户 身份信息）和 RFID 读卡器（读取标签数据）。
实现思路 ： RFID 读卡器利用 射频 信号与电子标签通信，读取 其 中的编号信
息， 并 将 其传 输 给 计算模块。
计算模块 ：
