第四節(jié)紅外測障傳感器應(yīng)用——無人駕駛車教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年初中信息技術(shù)河大音像版2020八年級上冊-河大音像版2020學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：紅外測障傳感器應(yīng)用——無人駕駛車教學(xué)設(shè)計

2.教學(xué)年級和班級：八年級1班

3.授課時間：2025年9月15日（星期三）第3節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識，理解傳感器在無人駕駛車中的應(yīng)用。

2.提升學(xué)生的計算思維，通過編程實踐解決實際問題。

3.增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，鼓勵學(xué)生設(shè)計簡單的無人駕駛車模型。

4.強(qiáng)化學(xué)生的合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作和溝通能力。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①紅外測障傳感器的工作原理及信號處理方法。

②無人駕駛車程序設(shè)計，包括傳感器數(shù)據(jù)讀取、處理和車輛控制邏輯。

③利用編程語言實現(xiàn)無人駕駛車的避障功能，包括路徑規(guī)劃和決策算法。

2.教學(xué)難點，

①理解紅外測障傳感器在實際環(huán)境中的應(yīng)用限制和誤差處理。

②將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有效的控制信號，確保車輛平穩(wěn)行駛和準(zhǔn)確避障。

③設(shè)計復(fù)雜的車載程序，實現(xiàn)無人駕駛車的智能化控制，包括傳感器融合和多傳感器數(shù)據(jù)融合算法。

④在實際操作中，引導(dǎo)學(xué)生解決車輛在實際行駛中可能遇到的問題，如傳感器誤判、環(huán)境變化等。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解紅外測障傳感器原理和編程基礎(chǔ)，為學(xué)生搭建知識框架。

2.實驗法：通過實際操作，讓學(xué)生親手搭建無人駕駛車模型，體驗編程調(diào)試過程。

3.討論法：引導(dǎo)學(xué)生分組討論傳感器數(shù)據(jù)融合和避障策略，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：使用PPT展示傳感器原理和程序設(shè)計流程，提高教學(xué)直觀性。

2.教學(xué)軟件：利用編程軟件進(jìn)行車輛控制程序編寫，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中實踐。

3.互動平臺：利用在線教學(xué)平臺，進(jìn)行實時反饋和交流，增強(qiáng)課堂互動性。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示無人駕駛汽車的圖片和視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考傳感器在無人駕駛中的應(yīng)用。

-回顧舊知：簡要回顧編程基礎(chǔ)和傳感器原理的相關(guān)知識，為新課的引入做好鋪墊。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解紅外測障傳感器的工作原理、信號處理方法以及傳感器數(shù)據(jù)讀取。

-舉例說明：通過實際案例展示如何利用紅外測障傳感器實現(xiàn)無人駕駛車的避障功能。

-互動探究：組織學(xué)生分組討論，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計避障策略。

3.實踐操作（約30分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生分組，根據(jù)所學(xué)知識，動手搭建無人駕駛車模型。

-教師指導(dǎo)：教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生在搭建過程中遇到的問題。

4.編程實踐（約30分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生使用編程軟件，編寫無人駕駛車的控制程序。

-教師指導(dǎo)：教師提供編程指導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握編程技巧。

5.避障測試（約15分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生進(jìn)行無人駕駛車避障測試，觀察車輛的表現(xiàn)。

-教師指導(dǎo)：教師引導(dǎo)學(xué)生分析測試結(jié)果，總結(jié)經(jīng)驗。

6.總結(jié)與反思（約10分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，分享自己的收獲和體會。

-教師總結(jié)：教師對本節(jié)課的知識點進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點和難點。

7.課后作業(yè)（約5分鐘）

-學(xué)生活動：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生完成無人駕駛車模型的優(yōu)化設(shè)計。

-教師指導(dǎo)：教師提供作業(yè)指導(dǎo)，解答學(xué)生可能遇到的問題。

教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重以下幾點：

-鼓勵學(xué)生積極參與課堂活動，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-通過分組討論和實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和動手實踐能力。

-及時給予學(xué)生指導(dǎo)和幫助，確保學(xué)生能夠順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

-通過課后作業(yè)，鞏固學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-紅外測障傳感器的工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域介紹，包括其在工業(yè)自動化、智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

-無人駕駛車輛的發(fā)展歷程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和未來趨勢。

-編程語言的基本語法和常用函數(shù)，以及與傳感器數(shù)據(jù)處理的結(jié)合。

-傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，如多傳感器數(shù)據(jù)融合的原理和方法。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以閱讀相關(guān)的科普書籍或科技雜志，了解紅外測障傳感器和無人駕駛車輛的最新進(jìn)展。

-利用在線教育平臺，觀看關(guān)于傳感器編程和無人駕駛技術(shù)的教學(xué)視頻，加深對理論知識的理解。

-參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的科技活動，如機(jī)器人競賽或編程馬拉松，將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐。

-通過網(wǎng)絡(luò)論壇或社交媒體，加入相關(guān)的技術(shù)討論群組，與其他對傳感器和編程感興趣的學(xué)生交流心得。

-設(shè)計并制作簡單的傳感器實驗裝置，如紅外測距儀或光線感應(yīng)器，通過實際操作來加深對傳感器原理的理解。

-探索使用不同的編程語言和開發(fā)環(huán)境，如Python、Arduino等，來編寫和測試無人駕駛車的控制程序。

-研究不同類型的傳感器，如超聲波傳感器、激光雷達(dá)等，了解它們在無人駕駛車輛中的應(yīng)用。

-通過模擬軟件或開源平臺，如Unity或ROS（RobotOperatingSystem），模擬無人駕駛車輛的環(huán)境，進(jìn)行虛擬測試和優(yōu)化。

-閱讀學(xué)術(shù)論文，了解傳感器數(shù)據(jù)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)在無人駕駛車輛中的應(yīng)用研究。

-參加相關(guān)的在線課程或工作坊，學(xué)習(xí)更高級的編程技巧和傳感器數(shù)據(jù)處理技術(shù)。板書設(shè)計①紅外測障傳感器

-工作原理

-信號處理

-應(yīng)用領(lǐng)域

②無人駕駛車編程

-編程語言基礎(chǔ)

-數(shù)據(jù)讀取與處理

-控制邏輯設(shè)計

③避障策略與算法

-路徑規(guī)劃

-決策算法

-傳感器數(shù)據(jù)融合教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了紅外測障傳感器在無人駕駛車中的應(yīng)用，我覺得整體上學(xué)生們的參與度和積極性都很高，但是也有一些地方可以改進(jìn)。

首先，我在導(dǎo)入環(huán)節(jié)用了無人駕駛車的圖片和視頻，這確實激發(fā)了學(xué)生的興趣，但是感覺時間有點短，可能沒有完全抓住他們的注意力。我以后可以考慮在導(dǎo)入環(huán)節(jié)增加一些互動，比如讓學(xué)生猜測無人駕駛車的工作原理，或者讓他們提出自己對于無人駕駛車的疑問。

在講解新知的時候，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于紅外測障傳感器的工作原理理解起來有些吃力。我意識到，我在講解的時候可能過于理論化，沒有結(jié)合實際應(yīng)用來講解，導(dǎo)致學(xué)生難以理解。所以，我決定在今后的教學(xué)中，盡量用更多的實際案例來幫助學(xué)生理解抽象的概念。

在實踐操作環(huán)節(jié)，學(xué)生們動手搭建無人駕駛車模型時，遇到了不少問題。有的傳感器連接不穩(wěn)定，有的編程邏輯錯誤。我注意到，我在指導(dǎo)學(xué)生時，可能沒有給出足夠詳細(xì)的步驟說明，導(dǎo)致他們操作失誤。因此，我需要在今后的教學(xué)中，更加注重細(xì)節(jié)的講解，確保學(xué)生能夠順利完成任務(wù)。

在討論和互動環(huán)節(jié)，學(xué)生們表現(xiàn)出很高的熱情，他們提出了很多有創(chuàng)意的避障策略。這讓我感到很欣慰，說明他們對這個課題很感興趣，也有自己的思考。但是，我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生不太敢于發(fā)表自己的觀點，可能是因為他們對自己的理解不夠自信。所以，我需要在今后的教學(xué)中，鼓勵學(xué)生更多地表達(dá)自己的想法，培養(yǎng)他們的自信心。

當(dāng)然，也存在一些不足。比如，課堂管理上，我有時候會忽略個別學(xué)生的反應(yīng)，導(dǎo)致他們在課堂上有些被動。在今后的教學(xué)中，我需要更加關(guān)注每個學(xué)生的參與情況，確保每個學(xué)生都能得到足夠的關(guān)注和指導(dǎo)。

針對這些問題，我提出以下改進(jìn)措施：

-優(yōu)化導(dǎo)入環(huán)節(jié)，