义务教育版（2024）六年级全一册信息科技 第27课 定速巡航的控制 教案.docx

课题

定速巡航的控制

单元

第七单元

学科

信息科技

年级

六年级

教材分析

【学情分析】

现代社会，汽车已经走进人们的生活，成为一种比较常见的交通工具。汽车是一个很复杂的系统，由许多实现不同功能的子系统组成。

本单元首先让学生了解汽车驾驶中的几种基本操作，感受其中的控制过程，对汽车中的过程与控制形成基本认识；然后以汽车中的转向灯系统、安全带未系提醒系统、倒车防撞系统、定速巡航系统为例，分析汽车系统中典型子系统的功能和控制逻辑，分析其中的基本算法，设计用计算机实现这些子系统控制的方案，并通过编程来验证设计，引导学生进一步体会控制系统的工作过程和控制逻辑，感受计算机程序在实现控制系统功能中所起的作用。

【内容结构】

学习

目标

1.信息意识：根据学习与生活需要，有意识地依据“输入—计算—输出”的计算模式分析问题，并意识到可以创造相应的控制系统，让它们通过获取物理世界中的数据进行计算，产生符合人们需求的输出。

2.计算思维：通过阅读和修改程序，感受输入数据的改变对控制系统输出的影响，认识到计算机编程对控制系统功能实现的重要性。

3.数字化学习与创新：在虚拟仿真工具和编程环境中进行程序修改和调试，激发对数字化工具运用的主动性，培养数字化学习与创新能力。

4.信息社会责任：初步具备控制系统安全性能设计意识。

重点

定速巡航系统的工作过程；反馈对控制系统的优化作用。

难点

通过反馈机制设计汽车的速度控制算法。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

激趣导入

【视频导入】

【视频链接——定速巡航系统】

视频链接：

/video/BV1BN4y1q7AV/

【任务驱动】

注意、思考

吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，引发学生思考。

学习活动

【学习活动1】一、了解定速巡航系统

定速巡航系统主要在高速公路上使用，驾驶员不用踩加速踏板就能自动保持车速，使车辆以稳定的速度行驶，缓解驾驶员的疲劳感并提高行车的舒适性。

定速巡航系统由车速传感器、定速巡航控制器等多个部分组成。

首先，车速传感器实时检测车辆当前的速度，并将数据输入系统控制器。

控制器分析处理数据，然后与驾驶员设定的速度（阈值）进行比较；

系统根据比较结果控制车辆的加速或减速。

如果车速超过阈值，系统会控制车辆降低速度；如果车速低于阈值，系统会控制车辆提高速度。

【定速巡航开关】

【定速巡航系统的工作过程示意图】

【学习活动2】二、定速巡航控制车速的算法

【分组讨论】

定速巡航系统通过持续的检测和调整，使车辆逐渐接近并保持在设定的速度范围内。系统不断检测车辆速度，并根据速度差值调整车辆速度，以使车辆保持稳定的速度前行。

1.你认为这个过程是闭环控制还是开环控制？

2.定速巡航系统的工作过程与前面学过的哪些控制系统类似？

【小试牛刀】

根据定速巡航系统中“如果车速超过设定的速度，系统会降低速度；如果车速低于设定的速度，系统会提高速度”这个功能，绘制算法流程图。

【例】

【学习活动3】三、通过程序模拟定速巡航

【程序体验——代码节选】

【程序体验——分析问题】

观察代码，分析若定速巡航的设定速度为60km/h时：

（1）若汽车的当前速度改为72km/h，则汽车应该加速还是减速？

（2）若汽车的当前速度改为40km/h，则汽车应该加速还是减速？

听讲、思考、讨论

教师通过讲授课程内容，向学生传授知识。学生通过听讲和观察，学习基础知识。

另外，通过提问等方式引发学生思考，培养其思考和分析问题的能力。

课堂小结

知识回顾

对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。

拓展-提升

启动定速巡航系统后，人们首先要设定速度阈值，如80km/h，然后汽车就会保持这个速度行驶。如果正前方约50m有辆车，速度低于80km/h，汽车能否自动降低设定的速度阈值，以避免碰撞事故的发生呢？

以“智能巡航控制”“自适应定速巡航”等为关键词搜索资料，了解更加智能、更加安全的定速巡航功能。

巩固、拓展

通过拓展，帮助学生开拓视野、延伸知识。