第一單元第八課《綜合活動：無人駕駛汽車自控系統》教學設計設計2023—2024學年粵教版（2019）初中信息技術八年級下冊科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）第一單元第八課《綜合活動：無人駕駛汽車自控系統》教學設計設計2023—2024學年粵教版（2019）初中信息技術八年級下冊設計意圖本節課旨在引導學生通過學習無人駕駛汽車自控系統的相關知識，培養學生的邏輯思維能力和動手操作能力。結合粵教版初中信息技術八年級下冊教材，通過實踐操作，讓學生深入了解無人駕駛技術的基本原理，激發學生探索科技的熱情，培養學生的創新精神。核心素養目標分析本節課旨在培養學生信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等核心素養。通過學習無人駕駛汽車自控系統，學生能夠提升對信息技術在現實生活中的應用理解，鍛煉邏輯推理和問題解決能力，培養創新意識和實踐操作技能，同時增強對信息安全的認識和社會責任感。教學難點與重點1.教學重點，

①理解無人駕駛汽車自控系統的基本工作原理，包括傳感器、處理器、執行器等組成部分的功能和協同工作方式。

②掌握編程基礎，能夠使用簡單的編程語言編寫控制無人駕駛汽車行駛的程序，實現基本路徑規劃。

2.教學難點，

①深入理解傳感器數據采集、處理與分析的過程，以及如何將這些數據用于決策制定。

②解決編程中的實際問題，如路徑規劃中的障礙物檢測、避障策略等，需要學生具備較強的邏輯思維和創新能力。

③將理論知識與實際操作相結合，設計并實現一個簡單的無人駕駛模型，要求學生具備綜合運用所學知識的能力。教學資源-軟硬件資源：微型機器人套件、編程控制器、傳感器模塊、無人駕駛模擬平臺。

-課程平臺：粵教版初中信息技術在線教學平臺。

-信息化資源：無人駕駛汽車自控系統相關視頻教程、在線編程工具、傳感器技術資料。

-教學手段：多媒體教學設備、實物展示、小組合作學習。教學過程設計（一）導入環節（5分鐘）

1.播放一段無人駕駛汽車的新聞報道或視頻，引導學生關注無人駕駛技術的發展和應用。

2.提問：同學們，你們對無人駕駛汽車了解多少？它有哪些特點和優勢？

3.學生分享觀點，教師總結并引出本節課的主題：無人駕駛汽車自控系統。

（二）講授新課（20分鐘）

1.介紹無人駕駛汽車自控系統的基本組成和功能，包括傳感器、處理器、執行器等。

2.講解傳感器的工作原理和種類，如雷達、攝像頭、超聲波傳感器等。

3.分析處理器如何處理傳感器數據，實現路徑規劃和決策制定。

4.介紹執行器的作用，如電機、轉向器等，以及它們如何協同工作。

5.通過實例分析，讓學生了解無人駕駛汽車在實際應用中的場景和挑戰。

（三）鞏固練習（15分鐘）

1.分組討論：讓學生根據所學知識，設計一個簡單的無人駕駛汽車路徑規劃程序。

2.學生展示自己的設計，教師點評并指導。

3.學生嘗試修改和完善自己的程序，提高解決問題的能力。

（四）課堂提問（5分鐘）

1.提問：傳感器在無人駕駛汽車自控系統中扮演什么角色？

2.提問：處理器如何處理傳感器數據？

3.提問：執行器在無人駕駛汽車中的作用是什么？

（五）師生互動環節（10分鐘）

1.教師提問：如何提高無人駕駛汽車的穩定性？

2.學生討論并分享自己的觀點。

3.教師總結：提高無人駕駛汽車穩定性的方法有：優化傳感器數據、改進處理器算法、加強執行器控制等。

（六）核心素養拓展（5分鐘）

1.提問：無人駕駛汽車的發展對我們的生活有哪些影響？

2.學生討論并分享自己的觀點。

3.教師總結：無人駕駛汽車的發展將帶來交通、安全、環保等方面的變革。

（七）總結與作業布置（5分鐘）

1.教師總結本節課的重點內容，強調無人駕駛汽車自控系統的核心技術和應用場景。

2.布置作業：讓學生查閱資料，了解無人駕駛汽車的發展現狀和未來趨勢。

教學時間總計：45分鐘知識點梳理1.無人駕駛汽車自控系統概述

-無人駕駛汽車自控系統的定義和組成

-無人駕駛汽車自控系統的功能和應用領域

2.傳感器技術

-傳感器的定義和作用

-傳感器的種類和特點

-傳感器數據采集和處理

3.處理器技術

-處理器的定義和作用

-處理器的工作原理和架構

-處理器在無人駕駛汽車自控系統中的應用

4.執行器技術

-執行器的定義和作用

-執行器的種類和特點

-執行器在無人駕駛汽車自控系統中的應用

5.路徑規劃與決策制定

-路徑規劃的定義和目標

-路徑規劃算法和模型

-決策制定的方法和原則

6.障礙物檢測與避障

-障礙物檢測的定義和重要性

-障礙物檢測算法和技術

-避障策略和執行

7.無人駕駛汽車的自適應和智能化

-自適應技術的定義和應用

-智能化技術的定義和發展趨勢

-無人駕駛汽車的自適應和智能化實現

8.無人駕駛汽車的安全性和可靠性

-安全性在無人駕駛汽車中的重要性

-可靠性保證的方法和措施

-安全測試和評估標準

9.無人駕駛汽車的法律和倫理問題

-無人駕駛汽車的法律框架和規范

-無人駕駛汽車的倫理問題和挑戰

-社會對無人駕駛汽車的接受度和適應性

10.無人駕駛汽車的未來發展趨勢

-無人駕駛汽車的技術發展前景

-無人駕駛汽車在交通運輸、物流、個人出行等領域的應用

-無人駕駛汽車對經濟社會的影響和挑戰課后作業1.設計題：

設計一個簡單的無人駕駛汽車路徑規劃程序，要求實現以下功能：

-初始化車輛位置和方向。

-讀取環境地圖，包括道路、障礙物等信息。

-根據環境地圖和車輛狀態，規劃一條避開障礙物的路徑。

-控制車輛按照規劃路徑行駛。

答案示例：

-初始化車輛位置為（0,0），方向為北。

-環境地圖：[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1