内容正文:
第10课 问题分解
——安全行车警示器的设计与制作
2023
年 级:五年级上
同学们,今天我们来一起走进五上第十课,问题的分解,我是今天的授课老师,李老师。
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2022年全国交通事故数据 2022年全国交通事故数据如下:事故总量:共发生交通事故1113923起。 死亡人数:45032人。 受伤人数:126268人。平均每8分钟就有1人因车祸死亡。
车祸导致死亡的大多发生在高速上。
首先,老师来请同学们看一组数据,左边是2022年度一整年我国交通事故的数据,右边柱形图是我们国家近五年来交通事故所造成的伤亡人数和直接财产损失的数据,同学们,看到这些数据有内心什么感受呢!为什么会有这么多交通事故的发生,其中的原因是什么呢?请同学们小组讨论,说出你的看法。
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2018—2022年中国机动车交通事故造成的人员财产损失情况(单位:人,万元)
死亡人数 2018 2019 2020 2021 2022 50000 60000 59000 58000 45032 受伤人数 2018 2019 2020 2021 2022 180000 210000 190000 230000 220000 直接财产损失 2018 2019 2020 2021 2022 100000 120000 120000 130000 125000
什么是安全车距
有小组认为是在车辆行驶过程中,没有保持安全车距,那什么是安全车距呢?我们一起来看一下。
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超速的后果
另外还有的同学认为是车辆行驶速度过快甚至超速,我们一起来看看超速的后果。
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思考:
如何降低行车的事故率或死亡率呢?
下面,我们来思考这样一个问题,如何降低行车的事故率或死亡率呢?
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界定问题:根据需求明确问题的方向和边界。
思考:从哪个方向考虑,降低车祸的事故率或死亡率!
生活中的问题 界定方向和边界 界定后的问题
降低车祸率或死亡率
降低车祸率或死亡率
保持车距
降低车速
在行驶过程中保持
合适车距
在行驶过程中保持
合适速度
要想解决这个问题,我们首先要界定问题,那什么是界定问题呢?界定问题指的是根据需求明确问题的方向和边界。
那刚才这个问题的方向和边界是什么呢?请小组讨论,完成学习单中的任务一。
有小组从保持安全车距的方向来界定,那界定后的问题是,如何在车辆行驶过程中保持安全车距?
另外有小组从降低车速的角度来界定,界定后的问题是,车辆在行驶过程中注意保持合适车速。
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分解问题:将问题分解成可处理的小问题——“子问题”。
想一想:可以分解成哪些可处理的子问题?
生活中的问题 降低车祸的事故率或死亡率
界定后的问题 在行驶过程中保持
合适车距 在行驶过程中保持
合适速度
分解
问题
1.车辆启动,开启警示器测距;
2.返回监测到的数据,自动与相应的安全车距做对比;
3.如果实际车距小于安全车距时,则发出警报提醒;
1.车辆启动,开启警示器测速;
2.返回监测到的数据,并于规定速度做对比;
3.如果超速,则发出警报提醒;
好,界定问题已经完成了,从不同的方向和边界已经确定了我们要解决的问题。
接下来我们要对问题进行分解,分解问题指的是,将问题分解成一个个可处理的小问题——即“子问题”。同学们想一想,可以将界定后的问题分解成哪些可处理的小问题呢?下面,请同学们小组合作,将思考后的结果填写在学习单的任务二中。
下面我们来看一下部分小组分解后的问题。
首先是针对车辆行驶过程中保持合适车距的问题,分解后的问题如下,像这种把大问题分解成一个个可操作的步骤叫做行动分解。
下面是另一个小组针对在行驶过程中保持安全车速的问题,分解后的问题如下。
还有的小组将在行驶过程中保持合适车距的问题,按照车辆前后左右不同方向分别保持安全车距将问题进行分解。像这种把大问题分解为规模更小的、类似的子问题的方法叫做规模分解。
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确定关键问题:聚焦并突破其中的关键问题。
难易程度 规模大小
经过界定和分解问题后,要想实现“安全行车警示器”的功能,我们还需要聚焦并突破其中的关键问题。可以根据子问题解决的难易程度、问题大小等维度来确定关键问题。下面请同学们小组合作,确定你的关键问题是什么,完成学习单中的任务三。
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确定关键问题:聚焦并突破其中的关键问题。
如何测距
编写程序
发出警报
有小组认为关键问题是如何测距,解决的方法是用超声波传感器测距,有的小组认为要想变成计算机理解的语言,程序的编写是关键问题。还有的小组认为发出警报提醒是关键问题,他们小组的解决方法是使用灯光或声音提示进行提醒。
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项目设计与制作
基础模型
模型搭建
01
程序编写
02
经过同学们对问题的界定、问题的分解和确定关