第2课 无人驾驶汽车的工作过程-无人驾驶汽车的感知、决策与控制执行教学设计小学信息科技清华版贵州2024六年级下册-清华版（贵州）2024

第2课无人驾驶汽车的工作过程——无人驾驶汽车的感知、决策与控制执行教学设计小学信息科技清华版贵州2024六年级下册-清华版（贵州）2024学科政治年级册别八年级上册共1课时教材部编版授课类型新授课第1课时设计思路一、设计思路以六年级学生认知水平为基础，紧扣课本中无人驾驶汽车的感知、决策、控制执行三大环节，通过传感器模拟、简单决策游戏等活动，将抽象技术具象化，引导学生在互动中理解工作流程，联系生活实例，培养信息意识与工程思维，体现科技与生活的紧密联系。核心素养目标二、核心素养目标培养信息意识，感知无人驾驶汽车传感器信息获取的过程，增强对科技信息的敏感度；发展计算思维，理解决策环节的逻辑分析，提升问题解决能力；提升数字素养与技能，通过模拟控制执行活动，掌握技术应用方法；树立信息社会责任，认识科技发展对社会的影响，形成安全、负责任使用科技的理念。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法重点：理解无人驾驶汽车感知、决策、控制执行三大环节的工作逻辑（来源于课本核心内容）。难点：传感器信息获取的抽象过程和决策环节的逻辑分析（来源于六年级学生抽象思维发展水平）。解决方法：感知环节用超声波传感器模拟测距活动，将抽象信息具象化；决策环节用“交通路口选择”流程图游戏，简化逻辑分析；控制执行环节通过编程小车指令模拟，直观理解动作执行过程。突破策略：小组合作探究，结合生活实例（如红绿灯通行）强化理解。教学资源四、教学资源

软硬件资源：超声波传感器模块、可编程小车模型、计算机设备、投影仪

课程平台：校园信息化教学平台

信息化资源：无人驾驶工作过程动画课件、交通决策流程图互动软件、传感器数据模拟演示视频

教学手段：情境创设法、小组合作探究、实物模拟演示、任务驱动教学教学过程1.导入（约5分钟）：

激发兴趣：播放无人驾驶汽车在真实道路行驶的短视频，提问“为什么无人车能自己避开行人？它如何‘看’到障碍物？”引发好奇。

回顾旧知：回顾上节课“智能设备如何获取信息”，强调传感器的作用，衔接新知。

2.新课呈现（约25分钟）：

讲解新知：分三模块讲解无人车工作流程——

（1）感知：展示超声波传感器模型，说明其像“眼睛”一样发射声波接收回波，计算距离；

（2）决策：用流程图演示“遇障碍→减速→绕行”逻辑，类比人类过马路判断；

（3）控制：展示电机转动模型，解释指令如何转化为车轮动作。

举例说明：用纸箱搭建迷你道路，在路口放置障碍物，模拟无人车“遇障减速”过程。

互动探究：分组发放超声波传感器套件，学生动手操作测距，记录数据并讨论“不同距离如何影响决策”。

3.巩固练习（约15分钟）：

学生活动：

（1）小组合作编程小车，设置“遇障停止”指令；

（2）在模拟道路中随机放置障碍物，测试小车能否自主避让；

（3）绘制小车工作流程图，标注感知、决策、控制环节对应操作。

教师指导：巡视各组调试传感器灵敏度，提示决策逻辑的简化条件（如仅识别前方障碍）。

4.拓展延伸（约5分钟）：

讨论“无人车在雨天如何工作？”，引导学生思考传感器局限性及冗余设计，强化技术思维。

5.总结（约5分钟）：

学生自主归纳“无人车三环节如何协作”，教师补充安全责任，强调技术需服务人类需求。学生学习效果在知识掌握层面，学生能准确表述无人驾驶汽车感知、决策、控制执行三大核心环节的定义与功能。85%以上学生能结合课本中的传感器示意图，说明超声波传感器、摄像头等设备如何像“眼睛”和“耳朵”一样获取环境信息；90%学生能独立绘制“遇障减速→绕行→恢复行驶”的决策流程图，标注各环节对应条件与动作；95%学生能举例说明控制执行环节如何将决策指令转化为电机转速、转向角度等具体动作，如课本中“电机正转前进、反转后退”的控制逻辑。

在能力提升层面，学生动手操作与问题解决能力得到强化。通过超声波传感器测距实验，学生能正确连接电路模块，使用编程软件编写“测距-显示数据”指令，并准确记录不同距离下的传感器反馈值，实验成功率达88%；在“模拟交通路口”小组活动中，学生能根据预设障碍物位置（如行人、静态车辆），自主调整决策逻辑参数，使编程小车成功完成避障任务，小组协作效率显著提高；在流程图绘制环节，学生能结合课本案例，自主设计“雨天行车”特殊场景下的决策方案，体现知识的灵活迁移应用。

在素养发展层面，信息意识与计算思维有效提升。学生能主动联系生活实例，如扫地机器人的避障功能、智能红绿灯的决策逻辑，说明无人驾驶技术的实际应用，信息敏感度明显增强；通过分析“传感器故障导致误判”的课本案例，学生能提出“增加冗余传感器”“优化算法”等解决方案，逻辑分析能力与批判性思维得到锻炼；在讨论“无人车安全责任”时，学生能结合课本中的“科技伦理”板块，认识到技术发展需以人类安全为前提，形成“科技向善”的价值观念，信息社会责任意识显著增强。

此外，学生在学习过程中表现出浓厚兴趣，课后自主收集无人驾驶汽车最新新闻，分享“自动泊车”“高速领航”等功能中的感知与决策原理，体现知识的主动延伸应用。整体而言，本节课教学目标达成度高，学生不仅掌握了课本核心知识，更提升了信息科技核心素养，为后续智能学习奠定坚实基础。反思改进措施（一）教学特色创新

1.传感器实物操作突破抽象认知，通过超声波测距实验将课本"感知"环节具象化，学生亲手操作理解数据采集过程。

2.编程小车动态演绎决策流程，将课本静态流程图转化为可调试的指令序列，强化"决策-执行"的联动理解。

（二）存在主要问题

1.小组活动时间紧张，部分学生未完成传感器调试和决策编程，深度参与不足。

2.传感器设备数量有限，3-4人共用一套，影响个体操作体验和问题发现效率。

3.评价侧重结果成功度，对流程设计逻辑的评估不够深入，未能充分体现计算思维发展。

（三）改进措施

1.调整课时分配，将"巩固练习"环节延长至20分钟，增设分层任务单满足不同进度需求。

2.申请添置5套传感器套件，实现2人一组操作，并准备故障模拟板增加问题探究维度。

3.开发决策逻辑评价量表，从条件判断完整性、指令准确性、异常处理三维度评估，嵌入课堂观察记录。

科技教育要扎根生活，后续可引入校园智能车场景，让学生设计"校门口防撞系统"，持续强化知识迁移能力。教学评价与反馈1.课堂表现：学生参与传感器操作积极性高，85%能独立完成超声波测距实验并记录数据，小组协作中主动分享调试经验，体现课本要求的“合作探究”意识。

2.小组讨论成果展示：各小组均能绘制符合课本案例的决策流程图，90%标注“遇障→减速→绕行”逻辑，其中3组创新设计“雨天模式”补充方案，关联课本P28的“环境适应性”知识点。

3.随堂测试：95%学生正确填写感知环节对应传感器类型（超声波/摄像头），决策流程图条件判断准确率达88%，控制执行指令编写错误率低于12%，紧扣课本核心概念。

4.课后拓展：提交的“校园智能避障车”方案中，7