《活动1智能交通灯》-教学设计.docx

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1、活动1智能交通灯-教学设计八下四单元活动 1 智能交通灯教学设计本单元是科学出版社非零起点信息技术八年级教材第四单元智能交通。该单元以智能交通为主线，通过智能交通灯、智能无人车、智能停车场三个活动，让学生感受人工智能在生活中的应用，帮助学生建立计算思维，培育数字化学习与创新等实力。本活动是单元起始课，选取日常生活中最常见的交通灯为例，让学生感知交通灯的限制是由硬件和编程共同作用的结果。详细而言，硬件方面要求学生了解限制器接口和编程的对应关系，编程方面要求学生了解程序的三大结构：即依次、循环和选择结构。本活动的教学对象是鄂尔多斯市八年级的学生。经了解，该地区七、八年级学生以学习文本、音视频、动画

2、的操作为主。而本活动的内容学生虽然没有相关基础，但因内容新奇，学生简单产生学习爱好和学习动力。学生通过视察猜想思索试验验证五大环节，发觉人工智能的奇妙魅力，初步建立计算思维。1. 学问与技能（1）了解智能交通灯的工作过程； （2）学会运用主控器、触碰传感器； （3）相识程序的三种结构。2. 过程与方法(1)由学生自主探究对 LED 灯的限制，了解程序设计的一般过程； (2)通过触碰传感器的测试，相识实现人工智能的方法。3. 情感、看法与价值观培育学生编程解决实际问题的计算思维，提升学生的创新意识。1教学重点：智能交通灯的工作过程 2教学难点：三种程序结构1教法：启发式教学法、任务驱动教学法 2

3、学法：试验探究法、自主合作探究1 课时。多媒体机房（已安装 VJC3.2，下载线接口已接偶数号电脑）、 试验器材(已搭建、接口全部接好，按钮开关另外放，1红2黄3绿，内部已经下载好1个程序，light) 教学课件、WORD 文档，下发 DEMO 程序等。教学环节 老师活动 学生活动 设计意图 情境导入 激发爱好 播放将来才智交通视频 这是科技工作者正在探讨的才智城市中极其重要的一环：。科技工作者通过物联网、大数据等，为建设更智能更美妙的生活而不懈努力着。作为青少年的我们，通过本节课的探究学习，也能了解到其中的一部分，为我们将来更好地参加社会建设打下基础。你猜我们今日探讨什么？对，这就是本单元智

4、能交通的第 1 个活动：（板书）活动 1 智能交通灯。红绿灯是日常生活中最常见的交通信号指示用具，在观看回答：智能交通回答：红绿灯 本单元的内容是智能交通，本活动是起始课，须要通过展示将来的才智交通，吸引学生的留意力，激起学生对本单元探讨的爱好。构建快速又平安的道路环境中，发挥着重要的作用。想知道红绿灯是如何工作的吗？智能红绿灯又智能在哪儿？ 让我们一起来探讨智能交通灯分析项目突显核心探究活动：点亮交通灯 请你猜猜这套交通灯由哪些部分组成？ 白盒子？ 你觉得它有什么作用？ （为什么红绿灯会亮会灭、有肯定的时长）对，我们把它称为主控器 它是智能设备的核心部件，由它来限制交通灯的工作。请你视察它的

5、外观，告知我你的发觉。猜猜这些按钮有什么用？ 猜猜这些孔有什么用？ 你觉得这个 USB 口用来做什么？ 还有这个圆小孔？ 光有主控器是不是就行了?还须要什么？ 还须要程序介绍程序的打开、模块、拖动、删除 下载、保存、主程序名下面每两人活动完成如下试验：左：运行程序，右：打开源程序 可视察到交通灯的显示是红黄绿交替，在程序里老师是不是也是这样写的。实际生活中的交通灯显示：算法流程图 看端口和程序能对上吗？ 能看懂吗？三个灯 线 白盒子 限制红绿灯亮灭按钮，孔 显示屏显示信息小孔上还有数字，左右两侧 111，上侧0-3查看运用说明书 左：运行程序，右：收获来源于视察，本活动是起始课，设置学生多视察

6、，多进行科学体验，是在指导学生真实学习生活。展示模型,明确探讨项目的对象。 视察模型，是建立未知到已知世界的联系。体验程序是如何限制红灯的，程序给出相关接口指令，接口接收到指令后做出相应的反这种按依次，从第一个模块按依次执行的程序结构，我们称它为依次结构。这红绿灯交替亮，有没有什么不符合实际的状况？ 现实生活中，红绿灯必需始终在交替亮，指挥着交通。闪一次不行，那我们接着向下写？还是怎么办？ 一次红绿灯交替的程序段，让它重得做就可以了 老师示范，如何添加循环结构 请学生修改并下载测试。USB 一头接电脑左侧，一头接主控器。下载完成后，把主控器这头的接口拔除。请一组最先完成并测试胜利的同学到讲台前

7、来试试，咱们来过一次红绿灯。发觉问题了没？ 在现实生活中，交通灯时长的设计真是一门高校问。车流量、人流量、地段等都是要考虑的。同学们假如有爱好可以在国庆节期间，到你每日必经的路口去调查，比如分时段记录行人过大小路口的时间，最先过公路的人，最终过公路的人，行人闯红灯的状况，汽车礼让行人的状况等等。这种第一手资料的调查结果，进行肯定的数据分析后，肯定能对你上放学必经之路的交通灯时间设置有指导意义。我们的交通灯，时间是可以修改的。你能找出在哪里改吗？ 打开源程序 闪一次就没了 闪的好快 要重复做修改程序，并下载测试角色秀：年轻人、小挚友、老年人 另一孩子操控红绿灯 馈。 用数字学问也解决循环理解上的

8、难题，是学科思维的迁移练习依次结构和循环结构，这两种程序结构是经典的程序结构，让学生初步知道并应用在编程中 增加公民意识， 集中留意力，快速而平安地通过模型与现实结合，发觉有冲突，促使学生对程序方案进行进一步的改进。现在是多少秒？2 秒 大家可以把它加到 3 倍，红灯和绿灯亮的时间都改成 6 秒，改好后，下载运行，看看交通灯有没有听你的话，把红绿灯的时间都延长了。小结：交通灯工作原理 硬件灯、主控器 软件依据端口号，进行程序的书写 程序-主控器-LED 灯状态 依次结构、循环结构 联系实际生活修改并测试 刚好小结，刚好确定学生的学习，便于下一步学习。挖掘深度 提升素养 拓展探究：感应交通灯。通

9、过刚才的调试，我们体验了固定时长的红绿灯的编程。我们想让交通灯更加智能，能人性化呢？看这样一个动画短片。人流量少时，或老人，残疾人过公路时，如何更人性化呢？想一想 老师下发按钮开关，要求统一接在 11 号接口上。首先来看按钮开关，告知了我们什么样的信息？ 主控器向右翻页，出现端口页，按ENTER确定。此时全部的端口号状况都显示在这儿 此时按动触碰按钮，视察显示屏上的数据改变。当我们对按钮进行触碰时，它会有反应，这种反应信息也被我们捕获到了。老师演示如何运用选择结构进行红绿灯的观看视频 学生思索问题动手尝试 引发思索，友好的人机交互是智能化的体现 关键词：信息限制，只演示一半。操作慢些，这里是理

10、解上的难点。其实老师写好的程序，大家也有，让同学们从右侧将程序段连接到主程序下方，给该程序取名为 press,下载并运行程序 press。咱们再来过一次红绿灯。请一组最先完成并测试胜利的同学到讲台前来试试。小结：这里所运用的按钮开关，学名叫碰撞传感器。在智能机器人中，传感器是最富有生命力的。各种各样的传感器，让冰冷的机器人，能探知外界环境，将这些数据写入到程序中，从而为下一步行动做好各种状况的打算。题外话，现在你知道主控器侧边上，端口号左边的这个 I/O 标记是什么意思了吗？观看并尝试 动手尝试 学生尝试 表扬揣测 难点：变量的理解，结合数学学习，迁移到信息技术课堂 选择结构是程序的第三种基本

11、结构，以讲解的方式进行，不要求孩子们去独立编程，一是理解有难度，二是写起来也不易。这里给孩子们一种体验，知道有这种结构，且不同于其它两种 的结构，如何运用到现实中。经典计算机科学冯 诺一曼结构的渗透，拓展思维 多元小结 拓展活动畅想智交通 在刚才的学习中，我们初步了解了传感器在智能交通中能发挥作用。我们可以打开编程界面的传感器模块库查看，还有其它的传感器，亮度、灰度、声音、红外、磁敏传感器等，它们查看的方法和编程的方法与触碰开关一样。现在咱们来场头脑风暴，针对智能交通这样的大话题，你有哪些想法，哪怕很小的一点创意，都可以说说。当然别人假如说了，你也可以对他的想法进行一个沟通和评价。对于一种创新想法，可以从以下三 同学们踊跃发言供应利用传感器的这种思路，引导学生头脑风暴方面进行评价 科学性可行性好用性刚才的头脑风暴，可能是已有的点子，也可能是已经在探讨的项目，还有可能是天马行空的幻想，但创新的种子已经播下，信任将来肯定会生根发芽，长成巨树！进行互评，可以开拓学生视野，增加信息社会责任感 板 书 ：活动一智能交通灯探究活动点亮交通灯拓展探究感应交通灯硬件灯主控器按钮开关0 1 两 种状态输出设备运算器限制器输入设备（ O)存储器 （I I ）软件程序1 1 依次结构3 3 选择结构2 2 循环结构