資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第27課 定速巡航的控制 教學設計
課題 定速巡航的控制 單元 第七單元 學科 信息科技 年級 六年級
教材分析 【學情分析】現代社會，汽車已經走進人們的生活，成為一種比較常見的交通工具。汽車是一個很復雜的系統，由許多實現不同功能的子系統組成。本單元首先讓學生了解汽車駕駛中的幾種基本操作，感受其中的控制過程，對汽車中的過程與控制形成基本認識；然后以汽車中的轉向燈系統、安全帶未系提醒系統、倒車防撞系統、定速巡航系統為例，分析汽車系統中典型子系統的功能和控制邏輯，分析其中的基本算法，設計用計算機實現這些子系統控制的方案，并通過編程來驗證設計，引導學生進一步體會控制系統的工作過程和控制邏輯，感受計算機程序在實現控制系統功能中所起的作用。【內容結構】
學習目標 1. 信息意識：根據學習與生活需要，有意識地依據“輸入—計算—輸出”的計算模式分析問題，并意識到可以創造相應的控制系統，讓它們通過獲取物理世界中的數據進行計算，產生符合人們需求的輸出。2. 計算思維：通過閱讀和修改程序，感受輸入數據的改變對控制系統輸出的影響，認識到計算機編程對控制系統功能實現的重要性。3. 數字化學習與創新：在虛擬仿真工具和編程環境中進行程序修改和調試，激發對數字化工具運用的主動性，培養數字化學習與創新能力。4. 信息社會責任：初步具備控制系統安全性能設計意識。
重點 定速巡航系統的工作過程；反饋對控制系統的優化作用。
難點 通過反饋機制設計汽車的速度控制算法。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
激趣導入 【視頻導入】【視頻鏈接——定速巡航系統】視頻鏈接：https://www./video/BV1BN4y1q7AV/【任務驅動】 注意、思考 吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，引發學生思考。
學習活動 【學習活動1】一、了解定速巡航系統定速巡航系統主要在高速公路上使用，駕駛員不用踩加速踏板就能自動保持車速，使車輛以穩定的速度行駛，緩解駕駛員的疲勞感并提高行車的舒適性。定速巡航系統由車速傳感器、定速巡航控制器等多個部分組成。首先，車速傳感器實時檢測車輛當前的速度，并將數據輸入系統控制器。控制器分析處理數據，然后與駕駛員設定的速度（閾值）進行比較；系統根據比較結果控制車輛的加速或減速。如果車速超過閾值，系統會控制車輛降低速度；如果車速低于閾值，系統會控制車輛提高速度。【定速巡航開關】【定速巡航系統的工作過程示意圖】【學習活動2】二、定速巡航控制車速的算法【分組討論】定速巡航系統通過持續的檢測和調整，使車輛逐漸接近并保持在設定的速度范圍內。系統不斷檢測車輛速度，并根據速度差值調整車輛速度，以使車輛保持穩定的速度前行。1. 你認為這個過程是閉環控制還是開環控制？2. 定速巡航系統的工作過程與前面學過的哪些控制系統類似？【小試牛刀】根據定速巡航系統中“如果車速超過設定的速度，系統會降低速度；如果車速低于設定的速度，系統會提高速度”這個功能，繪制算法流程圖。【例】【學習活動3】三、通過程序模擬定速巡航【程序體驗——代碼節選】【程序體驗——分析問題】觀察代碼，分析若定速巡航的設定速度為60km/h時：（1）若汽車的當前速度改為 72 km/h，則汽車應該加速還是減速？（2）若汽車的當前速度改為 40 km/h，則汽車應該加速還是減速？ 聽講、思考、討論 教師通過講授課程內容，向學生傳授知識。學生通過聽講和觀察，學習基礎知識。另外，通過提問等方式引發學生思考，培養其思考和分析問題的能力。
課堂小結 知識回顧 對課堂知識進行總結和梳理，幫助學生更好地理解和掌握所學內容。
拓展-提升 啟動定速巡航系統后，人們首先要設定速度閾值，如 80 km/h，然后汽車就會保持這個速度行駛。如果正前方約 50m 有輛車，速度低于 80 km/h，汽車能否自動降低設定的速度閾值，以避免碰撞事故的發生呢？以“智能巡航控制”“自適應定速巡航”等為關鍵詞搜索資料，了解更加智能、更加安全的定速巡航功能。 鞏固、拓展 通過拓展，幫助學生開拓視野、延伸知識。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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