第四章第四节《智慧车（二）》教学设计　2024-2025学年河大版（2023）初中信息技术九年级下册

第第页第四章第四节《智慧车（二）》教学设计2024-2025学年河大版（2023）初中信息技术九年级下册备课时间年月日第周课时主备人执教人教学课题课型教材分析第四章第四节《智慧车（二）》教学设计2024-2025学年河大版（2023）初中信息技术九年级下册

本节课内容与课本紧密相连，通过实际操作和案例学习，让学生掌握智慧车的基本原理和编程方法，提高学生的信息技术素养和创新能力。教学设计符合教学实际，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的动手能力和问题解决能力。核心素养目标1.培养学生信息意识，认识到信息技术在智慧车应用中的重要性。

2.提升学生计算思维，通过编程解决实际问题，增强逻辑推理能力。

3.增强学生创新实践能力，鼓励学生设计并实现个性化智慧车项目。

4.培养学生信息社会责任感，引导学生正确使用信息技术，关注网络安全。学习者分析1.学生已经掌握的知识：学生在本节课前已具备基本的计算机操作能力，了解一些基础的编程概念，如变量、循环、条件语句等。此外，学生可能对电子元件和电路有一定的认识，这有助于他们理解智慧车的硬件构成。

2.学习兴趣、能力和学习风格：九年级学生对新技术充满好奇，对智慧车等前沿科技有较高的兴趣。他们的学习能力较强，能够快速适应新知识。学习风格上，部分学生可能更倾向于动手操作，通过实践来学习；而另一部分学生则可能更偏向于理论学习，需要更多的时间来消化和理解抽象概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：部分学生可能对编程逻辑理解不够深入，导致在编写程序时出现错误。此外，硬件连接和电路搭建可能对一些学生来说较为困难，需要教师耐心指导。此外，学生在设计个性化智慧车项目时，可能会遇到创新思路不足、问题解决能力有限等问题。教学方法与策略1.采用讲授与实验相结合的教学方法，先讲解智慧车的基本原理和编程技巧，再通过实际操作让学生验证和巩固知识。

2.设计角色扮演活动，让学生分组模拟智慧车的设计与制作过程，提高团队合作能力。

3.利用多媒体教学，展示智慧车案例视频，激发学生学习兴趣，并通过互动问答环节加深理解。

4.鼓励学生参与游戏化学习，通过编程游戏竞赛，提高编程技能和解决问题的能力。教学流程1.导入新课

详细内容：首先，教师通过展示智慧车图片和视频，激发学生的兴趣。然后，简要介绍智慧车的发展历程和未来趋势，引出本节课的主题《智慧车（二）》。

用时：5分钟

2.新课讲授

（1）讲解智慧车的硬件组成和功能：教师详细讲解智慧车的主要硬件组件，如传感器、控制器、驱动器等，以及它们在智慧车中的作用。

用时：10分钟

（2）介绍智慧车的编程方法：教师讲解智慧车的编程语言和编程工具，以及如何通过编程控制智慧车的运行。

用时：10分钟

（3）分析智慧车案例：教师分析一个具体的智慧车案例，让学生了解智慧车在实际应用中的功能和特点。

用时：10分钟

3.实践活动

（1）分组讨论：学生分组讨论智慧车的硬件和软件设计，提出自己的设计方案。

用时：10分钟

（2）动手实践：学生根据设计方案，动手搭建智慧车模型，并尝试编写程序控制模型运行。

用时：15分钟

（3）展示与评价：学生展示自己的智慧车模型，其他学生和教师进行评价和反馈。

用时：10分钟

4.学生小组讨论

（1）讨论智慧车的优势：学生讨论智慧车在生活中的应用，如自动驾驶、无人配送等，分析其优势。

（2）讨论智慧车的挑战：学生讨论智慧车在研发过程中可能遇到的挑战，如技术难题、成本问题等。

（3）讨论智慧车的未来发展趋势：学生讨论智慧车在未来的发展方向，如智能化、网络化等。

举例回答：

-优势：智慧车可以提高交通效率，减少交通事故，改善环境质量。

-挑战：技术难题如传感器精度、自动驾驶算法等，成本问题如研发投入、生产成本等。

-发展趋势：智能化如人工智能、大数据等技术的应用，网络化如车联网、远程控制等。

用时：10分钟

5.总结回顾

内容：教师对本节课的主要内容进行总结，强调智慧车在信息技术领域的应用和发展前景。同时，指出本节课的重难点，如编程技巧、硬件搭建等，并给予学生相应的指导。

举例分析：

-重难点：编程技巧，如循环、条件语句等；硬件搭建，如传感器连接、电路搭建等。

-具体分析：教师通过实际案例，展示编程技巧在智慧车中的应用，如使用循环控制智慧车的移动距离；通过实验演示，指导学生进行硬件搭建，如连接传感器、搭建电路等。

用时：5分钟

总计用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

-智慧车的基本原理：介绍智慧车的动力系统、控制系统、感知系统等基本组成部分及其工作原理。

-编程语言与工具：介绍常用的编程语言，如Python、Arduino编程语言等，以及相应的开发环境和工具。

-传感器技术：介绍常用的传感器类型，如红外传感器、超声波传感器、GPS等，以及它们在智慧车中的应用。

-智能控制算法：介绍PID控制、模糊控制等智能控制算法在智慧车中的应用。

-智能交通系统：介绍智能交通系统的概念、组成和功能，以及智慧车在智能交通系统中的作用。

2.拓展建议：

-学生可以进一步学习Python编程语言，通过在线教程或编程书籍，提高编程技能。

-鼓励学生参与开源项目，如开源的智慧车平台，通过实际项目操作，加深对智慧车技术的理解。

-建议学生参观当地的科技馆或机器人展览，了解最新的智慧车技术和应用。

-学生可以尝试使用模拟软件进行智慧车模型的虚拟设计和测试，如Unity游戏引擎等。

-鼓励学生参加相关的竞赛活动，如全国青少年机器人竞赛，通过竞赛提高实践能力和创新能力。

-学生可以阅读相关的科普书籍，如《人工智能：一种现代的方法》、《机器人学导论》等，拓宽知识面。

-建议学生关注智能交通领域的最新动态，如自动驾驶、车联网等技术的发展，了解未来的发展趋势。

-学生可以尝试设计自己的智慧车项目，结合所学知识，解决实际问题，如智能停车、无人驾驶等。

-鼓励学生参与社区服务，如使用智慧车进行社区巡逻，提高社区安全性。

-学生可以学习电路设计和焊接技术，为自己的智慧车项目提供硬件支持。【教学反思与总结】这节课下来，我觉得整体效果还是不错的。首先，我在教学方法上尝试了讲授与实验相结合的方式，通过讲解和演示，让学生对智慧车的原理和编程有了更直观的理解。我发现，这样的教学方法能够激发学生的学习兴趣，让他们在动手实践中更好地掌握知识。

在策略上，我注重了学生的个体差异，针对不同学生的学习风格和能力，我设计了不同的教学活动。比如，对于编程基础较好的学生，我鼓励他们尝试更复杂的编程任务；而对于编程基础较弱的学生，我则提供了更多的指导和帮助。这样的差异化教学，有助于提高每个学生的学习效果。

在管理方面，我注意到了课堂纪律的重要性。通过设置明确的课堂规则和奖励机制，我成功地维持了课堂秩序，让学生能够集中精力学习。

教学总结方面，学生们在知识上对智慧车的硬件和软件有了更深入的了解，技能上掌握了基本的编程技巧和硬件搭建方法。情感态度上，学生们对信息技术和智慧车技术产生了浓厚的兴趣，表现出积极的学习态度。

当然，也存在一些不足。比如，部分学生在编程时遇到了困难，我在解答问题时可能不够耐心，导致一些学生没有得到及时的帮助。此外，课堂时间有限，有些内容没有能够充分展开。

针对这些问题，我将在今后的教学中采取以下改进措施：一是加强课堂管理，确保每个学生都能得到关注；二是提高自己的耐心和教学技巧，更好地帮助学生解决问题；三是合理分配课堂时间，确保教学内容能够得到充分讲解。【课堂】在课堂上，我通过多种方式对学生的学习情况进行评价。

首先，我经常提问学生，以此来检验他们对知识的掌握程度。通过提问，我可以了解学生对智慧车原理的理解是否深刻，对编程技巧的运用是否熟练。例如，在讲解传感器的工作原理时，我会问：“如果传感器检测到障碍物，智慧车应该如何反应？”通过学生的回答，我可以判断他们是否能够将理论知识与实际应用相结合。

其次，我通过观察学生的课堂表现来评估他们的学习状态。在实验环节，我会注意观察学生是否能够按照步骤正确操作，是否能够独立思考解决问题。比如，在搭建智慧车模型时，我会观察学生是否能够准确连接电路，是否能够识别并处理电路中的问题。

此外，我还定期进行小测验，以测试学生对知识的记忆和运用能力。这些测验可以是选择题、填空题或简答题，通过这些测验，我可以了解学生对本节课内容的掌握情况。例如，在讲解完编程语言的基本语法后，我会出一些编程练习题，让学生现场编写代码，以此来检验他们的编程能力。

对于作业评价，我会认真批改每个学生的作业，并提供详细的反馈。这不仅可以帮助学生了解自己的不足，还能激励他们继续努力。在批改作业时，我会注意以下几点：

1.作业的准确性：检查学生是否正确理解了知识点，是否能够准确地完成作业任务。

2.作业的创造性：鼓励学生发挥自己的想象力，尝试不同的编程方法或硬件搭建方案。

3.作业的规范性：指导学生养成良好的编程和实验报告撰写习惯。【课后作业】1.实验设计：

设计一个简单的智慧车实验，要求使用超声波传感器检测前方障碍物的距离，并在距离障碍物一定范围内使车停止。请画出电路图，并编写相应的Arduino程序代码。

答案示例：

电路图：[此处应为电路图，但文本格式无法展示]

程序代码：

```cpp

constinttrigPin=9;//超声波传感器触发引脚

constintechoPin=10;//超声波传感器接收引脚

longduration;

intdistance;

voidsetup(){

pinMode(trigPin,OUTPUT);

pinMode(echoPin,INPUT);

Serial.begin(9600);

}

voidloop(){

digitalWrite(trigPin,LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin,HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin,LOW);

duration=pulseIn(echoPin,HIGH);

distance=duration*0.034/2;

if(distance<20){

//车停止

}else{

//车继续前进

}

Serial.print("Distance:");

Serial.print(distance);

Serial.println("cm");

delay(100);

}

```

2.编程练习：

编写一个Arduino程序，实现智慧车按照预设路径前进，路径由一系列坐标点组成。智慧车在到达下一个坐标点前需要停止，并在到达后调整方向继续前进。

答案示例：

```cpp

constintmotorPin1=3;//电机控制引脚

constintmotorPin2=4;//电机控制引脚

constintmotorPin3=5;//电机控制引脚

constintmotorPin4=6;//电机控制引脚

constintturnTime=1000;//转向时间

voidsetup(){

//初始化电机控制引脚

}

voidloop(){

//路径坐标点

intcoordinates[][2]={{10,10},{20,20},{30,30}};

intpathLength=sizeof(coordinates)/sizeof(coordinates[0]);

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

//前进到下一个坐标点

moveCar(coordinates[i][0],coordinates[i][1]);

//停止一段时间

delay(turnTime);

//调整方向

turnCar(90);//假设每次转向90度

}

}

voidmoveCar(inttargetX,inttargetY){

//根据目标坐标调整电机转速，实现直线行驶

}

voidturnCar(intdegrees){

//根据需要旋转电机，实现转向

}

```

3.问题解决：

智慧车在行驶过程中遇到了一个圆形障碍物，请设计一个算法，使智慧车能够绕过圆形障碍物并继续前进。

答案示例：

```cpp

voidavoidCircle(intcenterX,intcenterY,intradius){

//使用传感器检测障碍物

//根据障碍物信息调整行驶方向，绕过圆形障碍物

//继续前进到下一个坐标点

}

```

4.创意编程：

设计一个智慧车项目，实现智慧车在遇到特定颜色时停止，并记录下遇到的颜色信息。

答案示例：

```cpp

constintcolorSensorPin=7;//颜色传感器引脚

voidsetup(){

//初始化颜色传感器

}

voidloop(){

intcolorValue=readColorSensor();

if(colorValue==specificColor){

//停止智慧车

//记录颜色信息

}else{

//继续前进

}

}

intreadColorSensor(){

//读取颜色传感器的值，并返回对应的颜色代码

}

```

5.实践报告：

完成一次智慧车实验后，撰写一份实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果、实验分析和实