第27课 定速巡航的控制（教学设计）信息科技人教版六年级下册（新教材）

学科

信息科技

年级

6年级

备课时间

主备人

教案持有教师

备课组

成员

教学内容

课  题

27.定速巡航的控制

课   型

新授课

课时

第 1课时

课程标

准要求

通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量，掌握开关量的简单逻辑运算。通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用。

学科核心素养目标

信息意识：通过定速巡航系统案例，感知汽车通过传感器检测车速并与设定速度（阈值）比较实现自动控制的过程，认识到计算机程序是实现智能控制的核心。
计算思维：能熟练分析定速巡航系统的工作过程，理解其由车速传感器、定速巡航控制器组成。能理解车速（连续量）通过与设定速度（阈值）比较转换为开关量（加速/减速指令）的过程。能理解定速巡航属于闭环控制，通过持续的检测和调整使车辆保持稳定速度。能熟练绘制定速巡航车速控制的算法流程图，并能通过阅读程序代码找到实现系统功能的关键算法。
数字化学习与创新：能利用编程环境运行定速巡航模拟程序，通过输入不同车速观察加速/减速指令的变化。能通过修改程序中的速度阈值，体验控制规则对系统输出的影响。
信息社会责任：通过理解定速巡航系统的工作原理，认识到该功能适合高速公路行驶，能减轻驾驶疲劳，但偏离阈值过大时会自动关闭并由驾驶员接管，树立安全驾驶意识。通过了解智能巡航控制等更安全的功能，感受科技发展的日新月异。

教学重点

1.分析定速巡航系统的工作过程，理解其模块组成（车速传感器、控制器）。
 

2.理解车速（连续量）与设定速度（阈值）比较生成指令的逻辑。
3.理解定速巡航属于闭环控制，掌握绘制其算法流程图的方法。

教学难点

1.理解闭环控制中“检测-比较-执行-反馈”的循环过程。
2.阅读和理解程序代码中实现车速判断的关键算法。

教学方法

任务驱动法、小组合作实践法、虚拟仿真实验法

教  学  过 程

教学活动

教师活动

学生活动

教学意图

环节1

导入新课

1.创设情境：展示课件中“小智爸爸在高速公路上开车，预计车程要2小时，路上车也比较少，他想以稳定的速度驾驶，让自己轻松一点”的场景。
2.提出问题：你知道他可以启动车上的什么功能吗？引导学生说出“定速巡航”。
3.引出课题：揭示本节课主题为《定速巡航的控制》，一起来探究这个系统是如何工作的。

1.思考情境中的问题，尝试回答。
2.明确学习目标：探究定速巡航系统的工作原理。

从学生熟悉的乘车场景切入，通过设问激发探究兴趣，自然引出对定速巡航系统工作原理的探究需求。

环节2

定速巡航系统简介

1.讲解系统简介：结合课件，讲解定速巡航系统的功能（驾驶员不用踩加速踏板就能使车辆以稳定的速度行驶）和组成（车速传感器、定速巡航控制器）。
2.讲解工作过程：
车速传感器实时检测车辆当前的速度，并将数据输入控制器。
控制器分析处理数据，与设定的速度（阈值）进行比较，生成相应的指令。
车速超过阈值，车辆减速；车速低于阈值，车辆加速。
3.强调安全机制：如果车速偏离阈值较多（如上坡或下坡时车速变化较大），定速巡航系统可能会自动关闭，由驾驶员控制车速。
4.发布任务（学习任务单 活动

1.学习任务单 活动1：
聆听讲解，记录系统组成和工作过程。
判断：定速巡航属于（①闭环控制）。
补充工作过程示意图：输入（设定的速度阈值）→计算（检测到的速度数据与阈值比较，生成指令）→输出（行驶速度）→反馈（检测到的速度数据）。
2.理解定速巡航属于闭环控制。

让学生系统了解定速巡航系统的功能、组成和工作过程，理解其属于闭环控制，为后续算法分析和编程实践奠定基础。