第四章第三節(jié)《智慧車（一）》教學設(shè)計　2023-2024學年河大版（2023）初中信息技術(shù)九年級下冊

第四章第三節(jié)《智慧車（一）》教學設(shè)計2023—2024學年河大版（2023）初中信息技術(shù)九年級下冊主備人備課成員設(shè)計思路本節(jié)課以“智慧車（一）”為主題，緊密結(jié)合河大版初中信息技術(shù)九年級下冊教材，旨在讓學生了解智慧車的基本概念、工作原理及編程方法。通過實際操作，培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新思維，提高學生對信息技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用能力。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，以學生為主體，通過探究式學習，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)他們的信息技術(shù)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標1.提升信息意識：培養(yǎng)學生對智慧車技術(shù)發(fā)展的敏感度，認識到信息技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值。

2.增強計算思維：通過編程實踐，鍛煉學生邏輯推理和問題解決的能力。

3.發(fā)展創(chuàng)新能力：鼓勵學生進行智慧車編程的探索和創(chuàng)新，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。

4.強化數(shù)字化學習與創(chuàng)作：讓學生學會運用信息技術(shù)進行學習與創(chuàng)作，提升數(shù)字化學習能力。教學難點與重點1.教學重點，

①智慧車的結(jié)構(gòu)組成及其功能；

②基本編程語言的運用，包括變量、循環(huán)、條件語句等；

③智慧車編程的調(diào)試技巧和方法；

④編程與實際操作的結(jié)合，讓學生理解編程在實際問題中的應(yīng)用。

2.教學難點，

①編程邏輯的構(gòu)建與復(fù)雜程序的編寫；

②程序調(diào)試過程中問題定位與解決能力；

③理解傳感器在智慧車中的應(yīng)用原理和編程實現(xiàn)；

④學生創(chuàng)新編程思路的培養(yǎng)，突破傳統(tǒng)編程思維的束縛。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學資源-軟硬件資源：智慧車模型、編程控制器、傳感器模塊、電腦等；

-課程平臺：河大版初中信息技術(shù)課程平臺；

-信息化資源：智慧車編程教學視頻、相關(guān)編程案例庫；

-教學手段：實物演示、編程軟件、投影儀、教學課件。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習目標和要求。

設(shè)計預(yù)習問題：圍繞智慧車編程基礎(chǔ)，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學生自主思考，例如：“如何通過編程控制智慧車的運動？”、“傳感器在智慧車中有什么作用？”

監(jiān)控預(yù)習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預(yù)習進度，確保預(yù)習效果。

學生活動：

自主閱讀預(yù)習資料：按照預(yù)習要求，自主閱讀預(yù)習資料，理解智慧車編程的基本概念和編程環(huán)境。

思考預(yù)習問題：針對預(yù)習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問，如編程中常見的錯誤及其原因。

提交預(yù)習成果：將預(yù)習成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導(dǎo)學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學生提前了解智慧車編程基礎(chǔ)，為課堂學習做好準備。

培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過展示智慧車實際運行的視頻，引出智慧車編程課題，激發(fā)學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解智慧車編程的基礎(chǔ)知識，如編程語言的基本語法、變量、循環(huán)等，結(jié)合實例如“編寫簡單的智慧車移動程序”。

組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學生分組討論如何實現(xiàn)特定的編程任務(wù)，如“編寫一個避開障礙物的智慧車程序”。

解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，如“如何讓智慧車更精準地控制方向？”進行及時解答和指導(dǎo)。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，通過合作解決問題。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解智慧車編程的基礎(chǔ)知識。

實踐活動法：設(shè)計實踐活動，讓學生通過編程實現(xiàn)智慧車的特定功能。

合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解智慧車編程的基礎(chǔ)知識，掌握編程技能。

通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：根據(jù)智慧車編程基礎(chǔ)，布置編程作業(yè)，如“編寫一個能夠自動避障的智慧車程序”。

提供拓展資源：提供與智慧車編程相關(guān)的拓展資源，如在線編程教程、高級編程技巧等。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導(dǎo)，如指出代碼中的錯誤并提出改進建議。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成老師布置的編程作業(yè)，鞏固學習效果。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行更高級的編程實踐。

反思總結(jié)：對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議，如“如何優(yōu)化我的避障程序？”

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導(dǎo)學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的智慧車編程知識點和技能。

通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。知識點梳理《智慧車（一）》這一章節(jié)涵蓋了智慧車的基本概念、結(jié)構(gòu)組成、編程原理以及實際應(yīng)用等方面的知識。以下是對本章節(jié)知識點的梳理：

一、智慧車概述

1.智慧車的定義：智慧車是一種集成了傳感器、控制器、執(zhí)行器等部件，能夠?qū)崿F(xiàn)自主導(dǎo)航、避障、識別和決策等功能的智能車輛。

2.智慧車的發(fā)展歷程：從傳統(tǒng)的遙控車到現(xiàn)代的自動駕駛車，智慧車技術(shù)經(jīng)歷了多個發(fā)展階段。

3.智慧車的應(yīng)用領(lǐng)域：智慧車在交通運輸、物流、環(huán)境監(jiān)測、軍事等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

二、智慧車的結(jié)構(gòu)組成

1.傳感器：負責感知周圍環(huán)境信息，如紅外線傳感器、超聲波傳感器、攝像頭等。

2.控制器：負責處理傳感器獲取的信息，并控制車輛的運動，如微控制器、單片機等。

3.執(zhí)行器：負責執(zhí)行控制器的指令，驅(qū)動車輛運動，如電機、舵機等。

4.電源系統(tǒng)：為智慧車提供能量，如鋰電池、太陽能電池等。

5.通信模塊：負責與其他設(shè)備或車輛進行通信，如Wi-Fi、藍牙、GPS等。

三、智慧車編程基礎(chǔ)

1.編程語言：智慧車編程通常采用C語言、Python等編程語言。

2.基本語法：變量、數(shù)據(jù)類型、運算符、控制語句（如if、for、while）等。

3.常用庫函數(shù)：智慧車編程中常用的庫函數(shù)，如時間、串口、電機控制等。

4.編程環(huán)境：熟悉并掌握智慧車編程環(huán)境，如Keil、VisualStudio等。

四、智慧車編程實例

1.簡單移動：編寫程序使智慧車按照預(yù)設(shè)路徑移動，如直線、曲線等。

2.避障：編寫程序使智慧車能夠檢測并避開障礙物。

3.定位：編寫程序使智慧車能夠根據(jù)GPS信息進行定位。

4.自動泊車：編寫程序使智慧車能夠自動泊車。

五、智慧車在實際應(yīng)用中的問題與挑戰(zhàn)

1.傳感器精度與可靠性：傳感器在惡劣環(huán)境下可能存在精度下降、失效等問題。

2.控制算法復(fù)雜度：智慧車控制算法復(fù)雜，需要不斷優(yōu)化和改進。

3.通信安全問題：智慧車在通信過程中可能面臨數(shù)據(jù)泄露、干擾等問題。

4.法律法規(guī)與倫理問題：智慧車在應(yīng)用過程中可能涉及法律法規(guī)和倫理問題。

六、智慧車未來發(fā)展展望

1.自動駕駛技術(shù)：隨著人工智能、深度學習等技術(shù)的發(fā)展，自動駕駛技術(shù)將更加成熟。

2.智能交通系統(tǒng)：智慧車將與其他交通工具、交通設(shè)施實現(xiàn)互聯(lián)互通，構(gòu)建智能交通系統(tǒng)。

3.個性化服務(wù)：智慧車將為用戶提供更加個性化的出行服務(wù)。

4.綠色出行：智慧車將推動綠色出行，降低環(huán)境污染。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.智慧車概述

①智慧車的定義及發(fā)展歷程

②智慧車的應(yīng)用領(lǐng)域及前景

2.智慧車的結(jié)構(gòu)組成

①傳感器的種類及功能

②控制器的類型及作用

③執(zhí)行器的構(gòu)成及驅(qū)動方式

④電源系統(tǒng)的選擇及特點

⑤通信模塊的功能及應(yīng)用

3.智慧車編程基礎(chǔ)

①編程語言的選用及特點

②基本語法規(guī)則及用法

③常用庫函數(shù)介紹及調(diào)用

④編程環(huán)境的搭建及使用

4.智慧車編程實例

①簡單移動程序的編寫

②避障程序的實現(xiàn)

③定位程序的編寫

④自動泊車程序的構(gòu)建

5.智慧車在實際應(yīng)用中的問題與挑戰(zhàn)

①傳感器精度與可靠性問題

②控制算法的復(fù)雜度與優(yōu)化

③通信安全問題及解決方案

④法律法規(guī)與倫理問題及應(yīng)對策略

6.智慧車未來發(fā)展展望

①自動駕駛技術(shù)的成熟與應(yīng)用

②智能交通系統(tǒng)的構(gòu)建與發(fā)展

③個性化服務(wù)及市場需求

④綠色出行的推動與環(huán)境保護反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實際案例，引導(dǎo)學生將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，增強學生的實踐操作能力。

2.運用互動式教學，通過小組討論、角色扮演等方式，激發(fā)學生的學習興趣和參與度。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.在教學組織方面，部分學生對編程基礎(chǔ)掌握不夠扎實，導(dǎo)致編程實踐中遇到困難。

2.在教學方法上，對一些復(fù)雜編程知識的講解不夠深入，學生理解起來較為困難。

3.在教學評價方面，評價方式較為單一，未能全面評估學生的學習成果。

反思改進措施（三）改進措施

1.針對學生在編程基礎(chǔ)方面的不足，增加編程基礎(chǔ)課程的課時，加強基礎(chǔ)知識的教學。

2.在講解復(fù)雜編程知識時，采用分步驟、分層次的教學方法，結(jié)合實例，幫助學生更好地理解。

3.豐富教學評價方式，引入形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合的方法，全面評估學生的學習成果。

4.加強校企合作，邀請企業(yè)工程師參與課程教學，讓學生了解行業(yè)前沿技術(shù)，提高就業(yè)競爭力。

5.在課堂教學中，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和團隊合作能力，鼓勵學生參與項目實踐，提高解決實際問題的能力。

6.利用網(wǎng)絡(luò)資源，為學生提供更多編程學習資料和在線編程平臺，方便學生課后自主學習。

7.定期開展教學反思活動，及時發(fā)現(xiàn)問題并改進教學方法，提高教學質(zhì)量。課堂1.課堂提問

在課堂教學中，通過提問的方式可以實時了解學生對知識的掌握程度。我會設(shè)計一系列與課本內(nèi)容緊密相關(guān)的問題，如：

-“請解釋一下智慧車中的傳感器是如何工作的？”

-“在編寫智慧車避障程序時，如何處理傳感器檢測到的數(shù)據(jù)？”

-“智慧車的編程環(huán)境有哪些特點？如何使用它來編寫程序？”

通過這些問題，我可以觀察學生的回答，了解他們的理解深度和思維過程。對于回答正確或具有創(chuàng)意的學生，我會給予表揚和鼓勵；對于回答錯誤或理解不到位的學生，我會及時糾正并提供進一步解釋。

2.觀察學生參與度

在課堂上，我會觀察學生的參與度，包括他們是否積極參與討論、是否能夠跟上教學進度、是否能夠獨立完成編程任務(wù)等。例如，我會注意以下幾點：

-學生是否主動提問或分享自己的想法。

-學生在小組討論中的表現(xiàn)，是否能夠有效溝通和協(xié)作。

-學生在編程實踐中的操作是否熟練，是否能夠解決遇到的問題。

3.實時反饋

對于學生在課堂上的表現(xiàn)，我會給予及時的反饋。這種反饋可以是正面的，也可以是建設(shè)性的批評。例如：

-對于完成編程任務(wù)的學生，我會指出他們的優(yōu)點，并鼓勵他們繼續(xù)努力。

-對于遇到困難的學生，我會提供具體的幫助，如解釋代碼中的錯誤或提供解決策略。

4.課堂測試

定期進行課堂測試，以評估學生對知識點的掌握情況。測試可以是選擇題、填空題或編程實踐題。例如：

-設(shè)計一些與智慧車編程相關(guān)的選擇題，測試學生對基礎(chǔ)知識的掌握。

-讓學生編寫簡單的編程代碼，測試他們對編程技能的運用。

5.作業(yè)評價

對學生的作業(yè)進行認真批改和點評，這是評估學生學習效果的重要環(huán)節(jié)。我會注意以下幾點：

-作業(yè)完成的質(zhì)量，包括代碼的正確性、結(jié)構(gòu)的合理性、注釋的清晰度等。

-學生在作業(yè)中遇到的問題，以及他們解決問題的方法。

-作業(yè)中的創(chuàng)新點和不足之處，以及如何改進。

6.形成性評價

除了傳統(tǒng)的總結(jié)性評價，我還將采用形成性評價的方法，即在整個教學過程中，不斷收集學生的表現(xiàn)數(shù)據(jù)，以全面評估他們的學習進步。這包括課堂參與、作業(yè)完成情況、項目實踐等。重點題型整理1.編程實踐題

-題型：編寫一個簡單的智慧車移動程序，使智慧車按照預(yù)設(shè)路徑移動。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain(){

intdistance=100;//智慧車需要移動的距離

for(inti=0;i<distance;i++){

cout<<"智慧車向前進1米"<<endl;

//在這里添加控制智慧車前進的代碼

}

return0;

}

```

2.避障程序編寫

-題型：編寫一個智慧車避障程序，當檢測到前方有障礙物時，智慧車應(yīng)自動轉(zhuǎn)向避開。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain(){

boolobstacleDetected=false;//標記是否檢測到障礙物

//假設(shè)有一個函數(shù)來檢測障礙物

obstacleDetected=detectObstacle();

if(obstacleDetected){

turnRight();//向右轉(zhuǎn)避開障礙物

}else{

moveForward();//繼續(xù)前進

}

return0;

}

booldetectObstacle(){

//檢測障礙物的代碼

returnfalse;//假設(shè)沒有檢測到障礙物

}

voidturnRight(){

//轉(zhuǎn)向右的代碼

}

voidmoveForward(){

//向前移動的代碼

}

```

3.智慧車定位程序

-題型：編寫一個智慧車定位程序，根據(jù)GPS信息確定智慧車的位置。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

structLocation{

doublelatitude;

doublelongitude;

};

intmain(){

LocationcurrentLocation={34.0522,-118.2437};//當前位置（示例坐標）

LocationtargetLocation={34.0522,-118.2437};//目標位置（示例坐標）

//根據(jù)GPS信息計算距離和方向

doubledistance=calculateDistance(currentLocation,targetLocation);

doubleangle=calculateBearing(currentLocation,targetLocation);

cout<<"距離目標位置："<<distance<<"米"<<endl;

cout<<"需要向"<<angle<<"度方向移動"<<endl;

return0;

}

doublecalculateDistance(Locationloc1,Locationloc2){

//計算兩點之間的距離的代碼

return0;//返回計算出的距離

}

doublecalculateBearing(Locationloc1,Locationloc2){

//計算兩點之間方向的代碼

return0;//返回計算出的方向

}

```

4.自動泊車程序設(shè)計

-題型：設(shè)計一個智慧車自動泊車程序，使智慧車能夠自動找到停車位并泊車。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain(){

//假設(shè)有一個函數(shù)來檢測停車位

boolparkingSpaceAvailable=detectParkingSpace();

if(parkingSpaceAvailable){

//找到停車位

findParkingSpace();

//泊車

parkCar();

}else{

cout<<"沒有找到停車位"<<endl;

}

return0;

}

b