第四章第三节《智慧车（一）》教学设计　2023-2024学年河大版（2023）初中信息技术九年级下册

第四章第三节《智慧车（一）》教学设计2023—2024学年河大版（2023）初中信息技术九年级下册主备人备课成员设计思路本节课以“智慧车（一）”为主题，紧密结合河大版初中信息技术九年级下册教材，旨在让学生了解智慧车的基本概念、工作原理及编程方法。通过实际操作，培养学生的动手能力和创新思维，提高学生对信息技术在实际生活中的应用能力。课程设计注重理论与实践相结合，以学生为主体，通过探究式学习，激发学生的学习兴趣，培养他们的信息技术素养。核心素养目标1.提升信息意识：培养学生对智慧车技术发展的敏感度，认识到信息技术在现实生活中的应用价值。

2.增强计算思维：通过编程实践，锻炼学生逻辑推理和问题解决的能力。

3.发展创新能力：鼓励学生进行智慧车编程的探索和创新，培养学生的创造性思维。

4.强化数字化学习与创作：让学生学会运用信息技术进行学习与创作，提升数字化学习能力。教学难点与重点1.教学重点，

①智慧车的结构组成及其功能；

②基本编程语言的运用，包括变量、循环、条件语句等；

③智慧车编程的调试技巧和方法；

④编程与实际操作的结合，让学生理解编程在实际问题中的应用。

2.教学难点，

①编程逻辑的构建与复杂程序的编写；

②程序调试过程中问题定位与解决能力；

③理解传感器在智慧车中的应用原理和编程实现；

④学生创新编程思路的培养，突破传统编程思维的束缚。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：智慧车模型、编程控制器、传感器模块、电脑等；

-课程平台：河大版初中信息技术课程平台；

-信息化资源：智慧车编程教学视频、相关编程案例库；

-教学手段：实物演示、编程软件、投影仪、教学课件。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

设计预习问题：围绕智慧车编程基础，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考，例如：“如何通过编程控制智慧车的运动？”、“传感器在智慧车中有什么作用？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解智慧车编程的基本概念和编程环境。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问，如编程中常见的错误及其原因。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解智慧车编程基础，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示智慧车实际运行的视频，引出智慧车编程课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解智慧车编程的基础知识，如编程语言的基本语法、变量、循环等，结合实例如“编写简单的智慧车移动程序”。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分组讨论如何实现特定的编程任务，如“编写一个避开障碍物的智慧车程序”。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“如何让智慧车更精准地控制方向？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，通过合作解决问题。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解智慧车编程的基础知识。

实践活动法：设计实践活动，让学生通过编程实现智慧车的特定功能。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解智慧车编程的基础知识，掌握编程技能。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据智慧车编程基础，布置编程作业，如“编写一个能够自动避障的智慧车程序”。

提供拓展资源：提供与智慧车编程相关的拓展资源，如在线编程教程、高级编程技巧等。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，如指出代码中的错误并提出改进建议。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的编程作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行更高级的编程实践。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议，如“如何优化我的避障程序？”

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的智慧车编程知识点和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理《智慧车（一）》这一章节涵盖了智慧车的基本概念、结构组成、编程原理以及实际应用等方面的知识。以下是对本章节知识点的梳理：

一、智慧车概述

1.智慧车的定义：智慧车是一种集成了传感器、控制器、执行器等部件，能够实现自主导航、避障、识别和决策等功能的智能车辆。

2.智慧车的发展历程：从传统的遥控车到现代的自动驾驶车，智慧车技术经历了多个发展阶段。

3.智慧车的应用领域：智慧车在交通运输、物流、环境监测、军事等领域具有广泛的应用前景。

二、智慧车的结构组成

1.传感器：负责感知周围环境信息，如红外线传感器、超声波传感器、摄像头等。

2.控制器：负责处理传感器获取的信息，并控制车辆的运动，如微控制器、单片机等。

3.执行器：负责执行控制器的指令，驱动车辆运动，如电机、舵机等。

4.电源系统：为智慧车提供能量，如锂电池、太阳能电池等。

5.通信模块：负责与其他设备或车辆进行通信，如Wi-Fi、蓝牙、GPS等。

三、智慧车编程基础

1.编程语言：智慧车编程通常采用C语言、Python等编程语言。

2.基本语法：变量、数据类型、运算符、控制语句（如if、for、while）等。

3.常用库函数：智慧车编程中常用的库函数，如时间、串口、电机控制等。

4.编程环境：熟悉并掌握智慧车编程环境，如Keil、VisualStudio等。

四、智慧车编程实例

1.简单移动：编写程序使智慧车按照预设路径移动，如直线、曲线等。

2.避障：编写程序使智慧车能够检测并避开障碍物。

3.定位：编写程序使智慧车能够根据GPS信息进行定位。

4.自动泊车：编写程序使智慧车能够自动泊车。

五、智慧车在实际应用中的问题与挑战

1.传感器精度与可靠性：传感器在恶劣环境下可能存在精度下降、失效等问题。

2.控制算法复杂度：智慧车控制算法复杂，需要不断优化和改进。

3.通信安全问题：智慧车在通信过程中可能面临数据泄露、干扰等问题。

4.法律法规与伦理问题：智慧车在应用过程中可能涉及法律法规和伦理问题。

六、智慧车未来发展展望

1.自动驾驶技术：随着人工智能、深度学习等技术的发展，自动驾驶技术将更加成熟。

2.智能交通系统：智慧车将与其他交通工具、交通设施实现互联互通，构建智能交通系统。

3.个性化服务：智慧车将为用户提供更加个性化的出行服务。

4.绿色出行：智慧车将推动绿色出行，降低环境污染。内容逻辑关系1.智慧车概述

①智慧车的定义及发展历程

②智慧车的应用领域及前景

2.智慧车的结构组成

①传感器的种类及功能

②控制器的类型及作用

③执行器的构成及驱动方式

④电源系统的选择及特点

⑤通信模块的功能及应用

3.智慧车编程基础

①编程语言的选用及特点

②基本语法规则及用法

③常用库函数介绍及调用

④编程环境的搭建及使用

4.智慧车编程实例

①简单移动程序的编写

②避障程序的实现

③定位程序的编写

④自动泊车程序的构建

5.智慧车在实际应用中的问题与挑战

①传感器精度与可靠性问题

②控制算法的复杂度与优化

③通信安全问题及解决方案

④法律法规与伦理问题及应对策略

6.智慧车未来发展展望

①自动驾驶技术的成熟与应用

②智能交通系统的构建与发展

③个性化服务及市场需求

④绿色出行的推动与环境保护反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合实际案例，引导学生将理论知识与实际应用相结合，增强学生的实践操作能力。

2.运用互动式教学，通过小组讨论、角色扮演等方式，激发学生的学习兴趣和参与度。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.在教学组织方面，部分学生对编程基础掌握不够扎实，导致编程实践中遇到困难。

2.在教学方法上，对一些复杂编程知识的讲解不够深入，学生理解起来较为困难。

3.在教学评价方面，评价方式较为单一，未能全面评估学生的学习成果。

反思改进措施（三）改进措施

1.针对学生在编程基础方面的不足，增加编程基础课程的课时，加强基础知识的教学。

2.在讲解复杂编程知识时，采用分步骤、分层次的教学方法，结合实例，帮助学生更好地理解。

3.丰富教学评价方式，引入形成性评价和总结性评价相结合的方法，全面评估学生的学习成果。

4.加强校企合作，邀请企业工程师参与课程教学，让学生了解行业前沿技术，提高就业竞争力。

5.在课堂教学中，注重培养学生的创新思维和团队合作能力，鼓励学生参与项目实践，提高解决实际问题的能力。

6.利用网络资源，为学生提供更多编程学习资料和在线编程平台，方便学生课后自主学习。

7.定期开展教学反思活动，及时发现问题并改进教学方法，提高教学质量。课堂1.课堂提问

在课堂教学中，通过提问的方式可以实时了解学生对知识的掌握程度。我会设计一系列与课本内容紧密相关的问题，如：

-“请解释一下智慧车中的传感器是如何工作的？”

-“在编写智慧车避障程序时，如何处理传感器检测到的数据？”

-“智慧车的编程环境有哪些特点？如何使用它来编写程序？”

通过这些问题，我可以观察学生的回答，了解他们的理解深度和思维过程。对于回答正确或具有创意的学生，我会给予表扬和鼓励；对于回答错误或理解不到位的学生，我会及时纠正并提供进一步解释。

2.观察学生参与度

在课堂上，我会观察学生的参与度，包括他们是否积极参与讨论、是否能够跟上教学进度、是否能够独立完成编程任务等。例如，我会注意以下几点：

-学生是否主动提问或分享自己的想法。

-学生在小组讨论中的表现，是否能够有效沟通和协作。

-学生在编程实践中的操作是否熟练，是否能够解决遇到的问题。

3.实时反馈

对于学生在课堂上的表现，我会给予及时的反馈。这种反馈可以是正面的，也可以是建设性的批评。例如：

-对于完成编程任务的学生，我会指出他们的优点，并鼓励他们继续努力。

-对于遇到困难的学生，我会提供具体的帮助，如解释代码中的错误或提供解决策略。

4.课堂测试

定期进行课堂测试，以评估学生对知识点的掌握情况。测试可以是选择题、填空题或编程实践题。例如：

-设计一些与智慧车编程相关的选择题，测试学生对基础知识的掌握。

-让学生编写简单的编程代码，测试他们对编程技能的运用。

5.作业评价

对学生的作业进行认真批改和点评，这是评估学生学习效果的重要环节。我会注意以下几点：

-作业完成的质量，包括代码的正确性、结构的合理性、注释的清晰度等。

-学生在作业中遇到的问题，以及他们解决问题的方法。

-作业中的创新点和不足之处，以及如何改进。

6.形成性评价

除了传统的总结性评价，我还将采用形成性评价的方法，即在整个教学过程中，不断收集学生的表现数据，以全面评估他们的学习进步。这包括课堂参与、作业完成情况、项目实践等。重点题型整理1.编程实践题

-题型：编写一个简单的智慧车移动程序，使智慧车按照预设路径移动。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain(){

intdistance=100;//智慧车需要移动的距离

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

cout<<"智慧车向前进1米"<<endl;

//在这里添加控制智慧车前进的代码

}

return0;

}

```

2.避障程序编写

-题型：编写一个智慧车避障程序，当检测到前方有障碍物时，智慧车应自动转向避开。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain(){

boolobstacleDetected=false;//标记是否检测到障碍物

//假设有一个函数来检测障碍物

obstacleDetected=detectObstacle();

if(obstacleDetected){

turnRight();//向右转避开障碍物

}else{

moveForward();//继续前进

}

return0;

}

booldetectObstacle(){

//检测障碍物的代码

returnfalse;//假设没有检测到障碍物

}

voidturnRight(){

//转向右的代码

}

voidmoveForward(){

//向前移动的代码

}

```

3.智慧车定位程序

-题型：编写一个智慧车定位程序，根据GPS信息确定智慧车的位置。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

structLocation{

doublelatitude;

doublelongitude;

};

intmain(){

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

LocationtargetLocation={34.0522,-118.2437};//目标位置（示例坐标）

//根据GPS信息计算距离和方向

doubledistance=calculateDistance(currentLocation,targetLocation);

doubleangle=calculateBearing(currentLocation,targetLocation);

cout<<"距离目标位置："<<distance<<"米"<<endl;

cout<<"需要向"<<angle<<"度方向移动"<<endl;

return0;

}

doublecalculateDistance(Locationloc1,Locationloc2){

//计算两点之间的距离的代码

return0;//返回计算出的距离

}

doublecalculateBearing(Locationloc1,Locationloc2){

//计算两点之间方向的代码

return0;//返回计算出的方向

}

```

4.自动泊车程序设计

-题型：设计一个智慧车自动泊车程序，使智慧车能够自动找到停车位并泊车。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain(){

//假设有一个函数来检测停车位

boolparkingSpaceAvailable=detectParkingSpace();

if(parkingSpaceAvailable){

//找到停车位

findParkingSpace();

//泊车

parkCar();

}else{

cout<<"没有找到停车位"<<endl;

}

return0;

}

b