《測試自動駕駛車》實驗教學(xué)說課（教案）-2023-2024學(xué)年六年級下冊科學(xué)教科版

《測試自動駕駛車》實驗教學(xué)說課（教案）-2023-2024學(xué)年六年級下冊科學(xué)教科版學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析《測試自動駕駛車》實驗教學(xué)說課（教案）-2023-2024學(xué)年六年級下冊科學(xué)教科版，是基于我國六年級下冊科學(xué)教科版教材的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計的。本節(jié)課旨在讓學(xué)生了解自動駕駛車的基本原理和測試方法，掌握簡單的編程技巧，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。通過對教材內(nèi)容的深入剖析，結(jié)合學(xué)生的實際情況，設(shè)計出一套既有趣又能提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實驗教學(xué)方案。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)交流。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠：

1.科學(xué)探究：能夠提出問題，制定探究計劃，利用工具進(jìn)行實驗，收集數(shù)據(jù)，分析結(jié)果，得出結(jié)論。

2.科學(xué)思維：能夠運(yùn)用觀察、比較、分類、歸納等方法對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析，發(fā)展邏輯思維和創(chuàng)新思維。

3.科學(xué)態(tài)度：能夠積極主動參與實驗，尊重事實，勇于面對困難和挑戰(zhàn)，對科學(xué)學(xué)習(xí)保持熱情和好奇心。

4.科學(xué)交流：能夠清晰地表達(dá)實驗過程和結(jié)果，傾聽他人的意見，與他人合作交流，提升溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

（1）自動駕駛車的工作原理：通過學(xué)習(xí)自動駕駛車的工作原理，使學(xué)生了解其基本構(gòu)成和功能，例如傳感器、控制器、執(zhí)行器等。

（2）編程技巧：教授學(xué)生如何使用編程軟件進(jìn)行簡單的程序設(shè)計，例如條件語句、循環(huán)語句等。

（3）自動駕駛車的測試方法：讓學(xué)生掌握自動駕駛車的測試方法，包括環(huán)境感知、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行等方面的測試。

2.教學(xué)難點

（1）自動駕駛車的工作原理：理解自動駕駛車中各個組成部分的作用及其相互之間的關(guān)系，如傳感器如何采集數(shù)據(jù)、控制器如何處理數(shù)據(jù)等。

（2）編程技巧：對于沒有接觸過編程的學(xué)生來說，掌握編程語句的使用和邏輯結(jié)構(gòu)可能存在困難。

（3）自動駕駛車的測試方法：理解并運(yùn)用測試方法對自動駕駛車進(jìn)行測試，如如何設(shè)計測試用例、如何評估測試結(jié)果等。

例如，在講解自動駕駛車的工作原理時，可以通過舉例說明傳感器如何感知周圍環(huán)境，如使用超聲波傳感器檢測障礙物；控制器如何處理傳感器數(shù)據(jù)，如使用決策樹進(jìn)行行駛決策。在教授編程技巧時，可以通過逐步引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生掌握條件語句和循環(huán)語句的使用，如先講解條件語句的概念，然后通過示例讓學(xué)生編寫簡單的條件判斷程序。在講解自動駕駛車的測試方法時，可以結(jié)合實際案例，讓學(xué)生了解如何設(shè)計測試用例，如設(shè)計一個測試用例來驗證自動駕駛車在特定場景下的行駛能力。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點的教學(xué)方法：結(jié)合本節(jié)課的內(nèi)容，采用講授法、討論法、案例研究法和項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法等教學(xué)方法。講授法用于講解自動駕駛車的工作原理和測試方法；討論法用于讓學(xué)生探討自動駕駛車的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)；案例研究法用于分析具體案例，讓學(xué)生了解自動駕駛車的實際應(yīng)用；項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法用于讓學(xué)生動手實踐，設(shè)計并測試自動駕駛車。

2.設(shè)計具體的教學(xué)活動：組織學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬自動駕駛車的設(shè)計、測試和評估過程；開展實驗活動，讓學(xué)生動手搭建自動駕駛車模型并進(jìn)行編程；引入游戲元素，增加學(xué)習(xí)的趣味性，例如設(shè)計一個自動駕駛車競賽游戲，看哪個團(tuán)隊設(shè)計的自動駕駛車能夠更好地完成指定任務(wù)。

3.確定教學(xué)媒體使用：利用多媒體課件、實驗器材、編程軟件等教學(xué)媒體，幫助學(xué)生直觀地了解自動駕駛車的工作原理和測試方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。同時，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生了解自動駕駛車在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，拓寬視野。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對自動駕駛車的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道自動駕駛車是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于自動駕駛車的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受自動駕駛車的魅力或特點。

簡短介紹自動駕駛車的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.自動駕駛車基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解自動駕駛車的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解自動駕駛車的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹自動駕駛車的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.自動駕駛車案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解自動駕駛車的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的自動駕駛車案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解自動駕駛車的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用自動駕駛車解決實際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論自動駕駛車的未來發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與自動駕駛車相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對自動駕駛車的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)自動駕駛車的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括自動駕駛車的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)自動駕駛車在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用自動駕駛車。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于自動駕駛車的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.理解自動駕駛車的工作原理：學(xué)生能夠掌握自動駕駛車的基本構(gòu)成和功能，例如傳感器、控制器、執(zhí)行器等，并了解它們之間的關(guān)系。

2.掌握編程技巧：學(xué)生能夠運(yùn)用編程語句進(jìn)行簡單的程序設(shè)計，例如條件語句、循環(huán)語句等，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新思維。

3.學(xué)會自動駕駛車的測試方法：學(xué)生能夠理解并運(yùn)用測試方法對自動駕駛車進(jìn)行測試，如設(shè)計測試用例、評估測試結(jié)果等。

4.提高創(chuàng)新意識和實踐能力：通過動手實踐，學(xué)生能夠培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高解決實際問題的能力。

5.提高溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作能力：在小組討論和課堂展示的過程中，學(xué)生能夠提高溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作能力，學(xué)會與他人合作交流。

6.增強(qiáng)科學(xué)探究能力：學(xué)生能夠提出問題，制定探究計劃，利用工具進(jìn)行實驗，收集數(shù)據(jù)，分析結(jié)果，得出結(jié)論，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

7.培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神：學(xué)生能夠積極主動參與實驗，尊重事實，勇于面對困難和挑戰(zhàn)，對科學(xué)學(xué)習(xí)保持熱情和好奇心，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。課后作業(yè)1.作業(yè)題目：設(shè)計一個簡單的自動駕駛車模型

要求：

-使用樂高積木或其他材料，設(shè)計并搭建一個自動駕駛車模型。

-在模型中融入至少兩種自動駕駛車的技術(shù)，例如傳感器和編程。

-描述你的設(shè)計思路和實現(xiàn)方法。

答案：學(xué)生可以根據(jù)自己的理解和創(chuàng)意，設(shè)計并搭建一個簡單的自動駕駛車模型。例如，使用樂高積木搭建車體，并使用顏色傳感器來感知周圍環(huán)境，通過編程控制車體的移動。

2.作業(yè)題目：編寫一個自動駕駛車的程序

要求：

-使用編程軟件（如Scratch或Python）編寫一個簡單的自動駕駛車程序。

-程序中至少包括條件語句和循環(huán)語句。

-描述你的編程思路和實現(xiàn)方法。

答案：學(xué)生可以根據(jù)自己的理解和創(chuàng)意，編寫一個簡單的自動駕駛車程序。例如，使用條件語句來判斷車輛前方是否有障礙物，使用循環(huán)語句來控制車輛的速度和方向。

3.作業(yè)題目：分析一個自動駕駛車的測試用例

要求：

-選擇一個自動駕駛車的測試用例，如車輛在交叉路口的行駛情況。

-分析測試用例的設(shè)計方法和測試結(jié)果。

-描述你的分析思路和結(jié)論。

答案：學(xué)生可以根據(jù)自己的理解和創(chuàng)意，分析一個自動駕駛車的測試用例。例如，分析車輛在交叉路口的行駛情況，包括如何檢測交通信號燈、如何識別行人和其他車輛等，并評估測試結(jié)果。

4.作業(yè)題目：討論自動駕駛車的未來發(fā)展趨勢

要求：

-以小組形式進(jìn)行討論，每個小組選擇一個與自動駕駛車相關(guān)的主題。

-討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

-提交討論報告。

答案：學(xué)生可以以小組形式進(jìn)行討論，并提交討論報告。例如，討論自動駕駛車的安全問題，包括如何提高車輛的識別和避障能力，如何確保數(shù)據(jù)的安全傳輸?shù)?，并提出相?yīng)的解決方案。

5.作業(yè)題目：撰寫一篇關(guān)于自動駕駛車的短文

要求：

-以個人為單位，撰寫一篇關(guān)于自動駕駛車的短文。

-內(nèi)容包括自動駕駛車的工作原理、優(yōu)勢、挑戰(zhàn)等。

-提交短文。

答案：學(xué)生可以撰寫一篇關(guān)于自動駕駛車的短文，介紹自動駕駛車的工作原理、優(yōu)勢、挑戰(zhàn)等內(nèi)容。例如，介紹自動駕駛車的傳感器如何感知周圍環(huán)境，自動駕駛車如何進(jìn)行決策和控制，以及自動駕駛車在未來的應(yīng)用前景等。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)

-簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括自動駕駛車的基本概念、組成部分、案例分析等。

-強(qiáng)調(diào)自動駕駛車在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用自動駕駛車。

-提醒學(xué)生課后作業(yè)的要求和截止時間，以及如何完成作業(yè)。

2.當(dāng)堂檢測

-設(shè)計5-10個與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的選擇題或簡答題，用于檢測學(xué)生對課堂內(nèi)容的掌握程度。

-選擇題應(yīng)包括對自動駕駛車基本概念、組成部分、工作原理、測試方法等方面的測試。

-簡答題應(yīng)要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識，分析自動駕駛車的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，并提出可能的解決方案。

-在課堂上進(jìn)行當(dāng)堂檢測，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成題目。

-教師批改學(xué)生的當(dāng)堂檢測，并提供反饋和解答學(xué)生的疑問。反思改進(jìn)措施（1）引入項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法，讓學(xué)生通過實際動手操作，加深對自動駕駛車知識的理解和應(yīng)用。

（2）利用多媒體技術(shù)和實驗器材，直觀展示自動駕駛車的原理和功能，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（3）采用小組合作學(xué)習(xí)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和交流溝通能力。

2.存在主要問題

（1）部分學(xué)生在編程方面存在困難，導(dǎo)致對自動駕駛車的理解不夠深入。

（2）課堂討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度不高，影響整體學(xué)習(xí)效果。

（3）部分學(xué)生對自動駕駛車的實際應(yīng)用和未來發(fā)展缺乏足夠的認(rèn)識和關(guān)注。

3.改進(jìn)措施

（1）針對編程困難的同學(xué)，提供額外的輔導(dǎo)和練習(xí)機(jī)會，幫助他們掌握編程技巧。

（2）通過設(shè)計更有趣的課堂討論話題，提高學(xué)生的參與度，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

（3）通過介紹自動駕駛車在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用案例，讓學(xué)生了解自動駕駛車的實際意義和發(fā)展?jié)摿Α?nèi)容邏輯關(guān)系-自動駕駛車的定義

-自動駕駛車的組成部分，如傳感器、控制器、執(zhí)行器等

-自動駕駛車的功能和作用

②自動駕駛車的編程