第四章第三節(jié)《智慧車（一）》教學設計2023—2024學年河大版（2023）初中信息技術九年級下冊主備人備課成員設計思路本節(jié)課以“智慧車（一）”為主題，緊密結合河大版初中信息技術九年級下冊教材，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在實際生活中的應用能力。課程設計注重理論與實踐相結合，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)學生對智慧車技術發(fā)展的敏感度，認識到信息技術在現(xiàn)實生活中的應用價值。

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智慧車的結構組成及其功能；

②基本編程語言的運用，包括變量、循環(huán)、條件語句等；

③智慧車編程的調試技巧和方法；

④編程與實際操作的結合，讓學生理解編程在實際問題中的應用。

2.教學難點，

①編程邏輯的構建與復雜程序的編寫；

②程序調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課程平臺；

-信息化資源：智慧車編程教學視頻、相關編程案例庫；

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

設計預習問題：圍繞智慧車編程基礎，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考，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)控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

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

思考預習問題：針對預習問題，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。

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、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：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

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

作用與目的：

幫助學生提前了解智慧車編程基礎，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知識，如編程語言的基本語法、變量、循環(huán)等，結合實例如“編寫簡單的智慧車移動程序”。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分組討論如何實現(xiàn)特定的編程任務，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。

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知識。

實踐活動法：設計實踐活動，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.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：根據(jù)智慧車編程基礎，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，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：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，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：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

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，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、結構組成、編程原理以及實際應用等方面的知識。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，能夠實現(xiàn)自主導航、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，智慧車技術經歷了多個發(fā)展階段。

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

二、智慧車的結構組成

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：負責與其他設備或車輛進行通信，如Wi-Fi、藍牙、GPS等。

三、智慧車編程基礎

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設路徑移動，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.控制算法復雜度：智慧車控制算法復雜，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：隨著人工智能、深度學習等技術的發(fā)展，自動駕駛技術將更加成熟。

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

3.個性化服務：智慧車將為用戶提供更加個性化的出行服務。

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

①智慧車的定義及發(fā)展歷程

②智慧車的應用領域及前景

2.智慧車的結構組成

①傳感器的種類及功能

②控制器的類型及作用

③執(zhí)行器的構成及驅動方式

④電源系統(tǒng)的選擇及特點

⑤通信模塊的功能及應用

3.智慧車編程基礎

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自動泊車程序的構建

5.智慧車在實際應用中的問題與挑戰(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)與倫理問題及應對策略

6.智慧車未來發(fā)展展望

①自動駕駛技術的成熟與應用

②智能交通系統(tǒng)的構建與發(fā)展

③個性化服務及市場需求

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.結合實際案例，引導學生將理論知識與實際應用相結合，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掌握不夠扎實，導致編程實踐中遇到困難。

2.在教學方法上，對一些復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方面的不足，增加編程基礎課程的課時，加強基礎知識的教學。

2.在講解復雜編程知識時，采用分步驟、分層次的教學方法，結合實例，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性評價相結合的方法，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，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.利用網絡資源，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。我會設計一系列與課本內容緊密相關的問題，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，也可以是建設性的批評。例如：

-對于完成編程任務的學生，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：

-設計一些與智慧車編程相關的選擇題，測試學生對基礎知識的掌握。

-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)完成的質量，包括代碼的正確性、結構的合理性、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，使智慧車按照預設路徑移動。

-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，智慧車應自動轉向避開。

-答案示例：

```c

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain(){

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

//假設有一個函數(shù)來檢測障礙物

obstacleDetected=detectObstacle();

if(obstacleDetected){

turnRight();//向右轉避開障礙物

}else{

moveForward();//繼續(xù)前進

}

return0;

}

booldetectObstacle(){

//檢測障礙物的代碼

returnfalse;//假設沒有檢測到障礙物

}

voidturnRight(){

//轉向右的代碼

}

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.自動泊車程序設計

-題型：設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