资源简介

(共22张PPT)
智慧出行
黔教版六年级下册
内容总览
目录
01
05
03
02
04
06
学习目标
新知导入
公共自行车
自动驾驶汽车
模拟汽车自动驾驶
07
板书设计
课后作业
08
课堂总结
教学目标
信息意识
培养信息敏感度，能够主动关注和了解智慧出行领域的发展动态和前沿技术。
计算思维
利用计算思维解决问题，如模拟实现汽车自动驾驶的程序脚本，提高解决实际问题的能力。
数字化学习与创新
培养数字化学习能力，能够利用网络资源自主学习智慧出行相关知识，掌握相关技能。
信息社会责任
关注智慧出行对社会的影响，思考如何合理利用技术推动社会进步，同时关注可能带来的问题并寻求解决方案。
新知导入
如今，智慧出行逐渐成为人们全新的生活体验。智能公共交通平台基于出行绿色优先、用户习惯分析等提供了一体化的、便捷的出行服务，落实MaaS理念，满足了出行者的个性化需求。
借助物联网技术，普通自行车实现了随扫随用的共享租赁模式，不但倡导了低碳、绿色的生活主张，而且解决了出行中“最后一千米”的难题。
新知讲解
一、公共自行车
公共自行车通常由地方政府协同企业共同建设和部署，是城市公共交通的重要组成部分。公共自行车由驻车站点、驻车电子防盗锁、自行车及数据中心、通信监控设备等组成。它采用了固定区域停放的方式，用户在使用完毕后必须将自行车归还至指定区域，如图所示。
新知讲解
一、公共自行车
探究屋：针对公共自行车推出的电子围栏式无桩租还车服务，大幅提升了用户体验，使服务生态迈入良性循环。
探讨：(1)对比有桩服务，无桩服务具有哪些特点
参考：对比有桩服务，无桩服务的特点主要包括灵活性和便利性。有桩服务要求用户必须将自行车归还到指定的桩位，这在一定程度上限制了用户的使用范围和停车选择。而无桩服务则打破了这一限制，用户可以在任何合法的停车区域内归还自行车，无需寻找特定的桩位，从而大大提高了使用的灵活性和便利性。
新知讲解
一、公共自行车
探讨：(2)无桩服务解决的主要问题是什么
参考：无桩服务解决的主要问题是“最后一公里”的出行难题以及有桩服务中的停车不便问题。由于无桩自行车可以随停随取，用户无需担心找不到停车位或无法及时还车的问题，这使得无桩服务成为解决城市出行中“最后一公里”问题的有效手段。同时，无桩服务也解决了有桩服务中因桩位有限而导致的停车不便问题。
新知讲解
一、公共自行车
探讨：(3)实现无桩服务的主要技术有哪些
参考：实现无桩服务的主要技术包括物联网技术、GPS定位技术、无线通信技术等。物联网技术使得自行车能够与互联网连接，实现远程监控和管理；GPS定位技术可以精确定位自行车的位置，方便用户查找和归还；无线通信技术则保证了自行车与服务器之间的实时通信，确保用户能够随时获取自行车的状态信息并进行操作。这些技术的综合应用，使得无桩服务得以实现并广泛应用于城市出行中。
新知讲解
依托多源传感器融合感知、高精度地图与定位定姿、目标行为识别与轨迹预测、自主决策与轨迹规划、多目标协同控制等系统，汽车的自动驾驶技术逐渐成熟，自动驾驶有望早日普及。
二、自动驾驶汽车
新知讲解
公交车线路固定、专道专用等特性对于自动驾驶应用来说是属于比较理想化的场景。
二、自动驾驶汽车
随着5G网络的全覆盖，公交车具备了与人、车、路、控制中心之间的数据实时共享和智能连接功能，可以实现安全、舒适、节能、高效的智能自动行驶。这不但提高了公交运行的效率，缓解了城市交通的拥堵，还提升了大众出行的体验。
新知讲解
汽车电子标识是将车辆信息储存在电子标签中，是车辆的电子身份证，俗称“电子车牌”。它采用RFID技术，在汽车高速行驶过程中，以非接触动态方式采集并识别车辆登记的信息，实现对车辆和道路交通等的精细化智能管理。
扩展学习——汽车电子标识
二、自动驾驶汽车
新知讲解
随着汽车自动驾驶技术的发展，中国部分城市已经开通了“无人驾驶”公交运营线路。
讨论坊
(1)公交车若满足自动驾驶，需要具备哪些功能
参考：公交车若满足自动驾驶，需要具备以下功能：首先，精确的定位和导航能力，以确保公交车能准确地沿着预定路线行驶；其次，先进的传感器系统，包括雷达、激光雷达、摄像头等，用于实时感知周围环境，包括其他车辆、行人、障碍物等；再者，强大的数据处理和分析能力，以快速解读传感器数据并做出驾驶决策；最后，可靠的通信系统，以与交通管理中心、其他车辆和行人进行实时信息交流，确保行驶安全。
二、自动驾驶汽车
新知讲解
随着汽车自动驾驶技术的发展，中国部分城市已经开通了“无人驾驶”公交运营线路。
讨论坊
(2)自动驾驶公交车均配备了一名司机，为什么
参考：自动驾驶公交车均配备了一名司机，主要是出于安全和法规的考虑。虽然自动驾驶技术已经取得了显著的进步，但在复杂多变的交通环境中，仍可能存在系统无法预测或处理的情况。配备司机可以在必要时接管车辆的控制，确保乘客和其他道路使用者的安全。此外，目前许多地区的法规仍要求自动驾驶车辆在公共道路上测试或运营时必须有驾驶员在场，以符合法律责任和监管要求。
二、自动驾驶汽车
新知讲解
二、自动驾驶汽车
道路交通由人、车、路及环境等综合因素构成，随着车路协同技术、通信技术、大数据分析、人工智能等新技术的发展，未来的交通将变得更智慧，形成以车、路、人三位一体的物联网智能应用场景。
新知讲解
根据《汽车驾驶自动化分级》（GB/T 40429-2021）标准，自动驾驶技术可以分为六个等级，从L0到L5。其中，L0代表纯人工驾驶，L1代表辅助驾驶，L2代表部分自动驾驶，L3代表有条件自动驾驶，L4代表高度自动驾驶，L5代表完全自动驾驶（无人驾驶）。
扩展学习——汽车驾驶自动化分级
新知讲解
扩展学习——汽车驾驶自动化分级
L1（辅助驾驶）：驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行车辆横向或纵向运动控制，并且具备持续执行部分目标和事件探测与响应的能力。
01
L2（部分自动驾驶）：驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行车辆横向和纵向运动控制，并且具备持续执行部分目标和事件探测与响应的能力。
02
L3（有条件自动驾驶）：驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行全部动态驾驶任务。
03
L4（高度自动驾驶）：驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。
04
L5（完全自动驾驶）：驾驶自动化系统在任何可行驶条件下均能持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。
05
新知讲解
结合实验器材，设计一个模拟汽车自动驾驶的实践方案。
实践园
三、模拟汽车自动驾驶
确定解决问题的技术路径和实施方案。
01
02
完成模型搭建、编程并进行测试。
课堂总结
本次课我们深入学习了智慧出行的两大核心技术：无桩自行车服务和自动驾驶公交车。通过对比分析，我们了解到无桩服务的灵活性和便利性，以及它如何解决城市出行的“最后一公里”难题。同时，我们也探讨了自动驾驶公交车所需的功能及其安全性考虑。这次学习不仅让我们对智慧出行有了更深刻的理解，也激发了我们对未来交通科技发展的期待和兴趣。希望同学们能将所学知识应用到实际生活中，共同推动智慧出行的发展。
板书设计
课后作业
课后实践：无桩自行车服务体验报告
作业内容
1.亲自体验一次无桩自行车服务，如某品牌的共享单车。
3.分析无桩自行车服务的优缺点，并提出至少一点改进建议。
2.详细记录你的使用体验，包括寻找车辆、解锁、骑行、还车等各个环节。
谢谢
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智慧出行 教学设计
课题 智慧出行 单元 体验智慧出行 学科 小学信息技术 年级 六年级
教材分析 本课介绍了智慧出行领域的两大创新应用：公共自行车的无桩服务和自动驾驶公交车技术。通过对比分析，阐述了无桩服务的灵活性和便利性及其解决“最后一公里”出行难题的优势，同时介绍了实现无桩服务的关键技术。在自动驾驶方面，教材详细列举了自动驾驶公交车所需的功能，并讨论了当前自动驾驶公交车仍需配备司机的原因。最后，教材提出了模拟汽车自动驾驶的实践方案，鼓励学生动手实践，深化理解。整体来看，本教材紧跟智慧出行的发展趋势，注重理论与实践相结合，有助于培养学生的创新意识和实践能力。
学习目标 信息意识：培养信息敏感度，能够主动关注和了解智慧出行领域的发展动态和前沿技术。计算思维：利用计算思维解决问题，如模拟实现汽车自动驾驶的程序脚本，提高解决实际问题的能力。数字化学习与创新：培养数字化学习能力，能够利用网络资源自主学习智慧出行相关知识，掌握相关技能。信息社会责任：关注智慧出行对社会的影响，思考如何合理利用技术推动社会进步，同时关注可能带来的问题并寻求解决方案。
重点 无桩自行车服务的原理和优势：重点在于让学生了解无桩自行车如何通过物联网、GPS等技术实现便捷的服务，并理解其相比传统有桩服务的优势，如灵活性、便利性等。自动驾驶汽车的技术和应用：重点介绍自动驾驶汽车所需的关键技术，如精确定位、实时感知、数据处理和可靠通信等，并探讨其在公交车等场景中的应用和潜在影响。
难点 无桩服务的技术实现：涉及物联网、GPS定位等先进技术的原理和应用，可能对学生来说较为抽象和复杂，需要通过实例和模拟来帮助学生理解。模拟汽车自动驾驶的实践方案：要求学生将理论知识应用于实践，设计并模拟汽车自动驾驶的程序脚本。这需要学生具备一定的编程基础和逻辑思维能力，对于初学者来说可能有一定的难度。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 如今，智慧出行逐渐成为人们全新的生活体验。智能公共交通平台基于出行绿色优先、用户习惯分析等提供了一体化的、便捷的出行服务，落实MaaS理念，满足了出行者的个性化需求。 说一说自己体验过的智慧出行经历。 让学生感受智慧出行给人们生活带来的便利。
讲授新课 项目活动2:体验MaaS的智慧项目借助物联网技术，普通自行车实现了随扫随用的共享租赁模式，不但倡导了低碳、绿色的生活主张，而且解决了出行中“最后一千米”的难题。1.公共自行车公共自行车通常由地方政府协同企业共同建设和部署，是城市公共交通的重要组成部分。公共自行车由驻车站点、驻车电子防盗锁、自行车及数据中心、通信监控设备等组成。它采用了固定区域停放的方式，用户在使用完毕后必须将自行车归还至指定区域，如图4-1所示。探究屋针对公共自行车推出的电子围栏式无桩租还车服务，大幅提升了用户体验，使服务生态迈入良性循环。探讨：(1)对比有桩服务，无桩服务具有哪些特点 参考：对比有桩服务，无桩服务的特点主要包括灵活性和便利性。有桩服务要求用户必须将自行车归还到指定的桩位，这在一定程度上限制了用户的使用范围和停车选择。而无桩服务则打破了这一限制，用户可以在任何合法的停车区域内归还自行车，无需寻找特定的桩位，从而大大提高了使用的灵活性和便利性。(2)无桩服务解决的主要问题是什么 参考：无桩服务解决的主要问题是“最后一公里”的出行难题以及有桩服务中的停车不便问题。由于无桩自行车可以随停随取，用户无需担心找不到停车位或无法及时还车的问题，这使得无桩服务成为解决城市出行中“最后一公里”问题的有效手段。同时，无桩服务也解决了有桩服务中因桩位有限而导致的停车不便问题。(3)实现无桩服务的主要技术有哪些 参考：实现无桩服务的主要技术包括物联网技术、GPS定位技术、无线通信技术等。物联网技术使得自行车能够与互联网连接，实现远程监控和管理；GPS定位技术可以精确定位自行车的位置，方便用户查找和归还；无线通信技术则保证了自行车与服务器之间的实时通信，确保用户能够随时获取自行车的状态信息并进行操作。这些技术的综合应用，使得无桩服务得以实现并广泛应用于城市出行中。项目活动3:了解汽车自动驾驶并模拟搭建程序脚本2.自动驾驶汽车依托多源传感器融合感知、高精度地图与定位定姿、目标行为识别与轨迹预测、自主决策与轨迹规划、多目标协同控制等系统，汽车的自动驾驶技术(图4-2)逐渐成熟，自动驾驶有望早日普及。公交车线路固定、专道专用等特性对于自动驾驶应用来说是属于比较理想化的场景。随着5G网络的全覆盖，公交车具备了与人、车、路、控制中心之间的数据实时共享和智能连接功能，可以实现安全、舒适、节能、高效的智能自动行驶(图4-3)。这不但提高了公交运行的效率，缓解了城市交通的拥堵，还提升了大众出行的体验。扩展学习——汽车电子标识汽车电子标识是将车辆信息储存在电子标签中，是车辆的电子身份证，俗称“电子车牌”。它采用RFID技术，在汽车高速行驶过程中，以非接触动态方式采集并识别车辆登记的信息，实现对车辆和道路交通等的精细化智能管理。讨论坊随着汽车自动驾驶技术的发展，中国部分城市已经开通了“无人驾驶”公交运营线路。(1)公交车若满足自动驾驶，需要具备哪些功能 参考：公交车若满足自动驾驶，需要具备以下功能：首先，精确的定位和导航能力，以确保公交车能准确地沿着预定路线行驶；其次，先进的传感器系统，包括雷达、激光雷达、摄像头等，用于实时感知周围环境，包括其他车辆、行人、障碍物等；再者，强大的数据处理和分析能力，以快速解读传感器数据并做出驾驶决策；最后，可靠的通信系统，以与交通管理中心、其他车辆和行人进行实时信息交流，确保行驶安全。(2)自动驾驶公交车均配备了一名司机，为什么 参考：自动驾驶公交车均配备了一名司机，主要是出于安全和法规的考虑。虽然自动驾驶技术已经取得了显著的进步，但在复杂多变的交通环境中，仍可能存在系统无法预测或处理的情况。配备司机可以在必要时接管车辆的控制，确保乘客和其他道路使用者的安全。此外，目前许多地区的法规仍要求自动驾驶车辆在公共道路上测试或运营时必须有驾驶员在场，以符合法律责任和监管要求。道路交通由人、车、路及环境等综合因素构成，随着车路协同技术、通信技术、大数据分析、人工智能等新技术的发展，未来的交通将变得更智慧，形成以车、路、人三位一体的物联网智能应用场景。扩展学习——汽车驾驶自动化分级根据《汽车驾驶自动化分级》（GB/T 40429-2021）标准，自动驾驶技术可以分为六个等级，从L0到L5。其中，L0代表纯人工驾驶，L1代表辅助驾驶，L2代表部分自动驾驶，L3代表有条件自动驾驶，L4代表高度自动驾驶，L5代表完全自动驾驶（无人驾驶）。L1（辅助驾驶）：驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行车辆横向或纵向运动控制，并且具备持续执行部分目标和事件探测与响应的能力。L2（部分自动驾驶）：驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行车辆横向和纵向运动控制，并且具备持续执行部分目标和事件探测与响应的能力。L3（有条件自动驾驶）：驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行全部动态驾驶任务。L4（高度自动驾驶）：驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。L5（完全自动驾驶）：驾驶自动化系统在任何可行驶条件下均能持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。实践园结合实验器材，设计一个模拟汽车自动驾驶的实践方案。(1)确定解决问题的技术路径和实施方案。(2)完成模型搭建、编程并进行测试。 了解公共自行车的组成。小组探究公共自行车的有桩服务和无桩服务各自的特点。探究无桩服务解决的主要问题。探究实现无桩服务的主要技术。了解自动驾驶汽车的技术支持。了解自动驾驶公交车。了解汽车电子标识。讨论公交车若满足自动驾驶需要具备的功能。讨论自动驾驶公交车均配备了一名司机的原因。学习汽车驾驶自动化分级。计一个模拟汽车自动驾驶的实践方案。 通过对比公共自行车有桩和无桩服务，使学生认识到无桩服务的灵活性和便利性。培养学生的科技素养，激发他们对智能交通和智慧城市等领域的兴趣和关注。深入介绍依托先进技术发展的汽车自动驾驶技术，激发学生对先进科技的兴趣，同时帮助他们理解自动驾驶技术在现代社会中的实际应用价值。使学生认识到电子车牌在车辆和道路交通精细化管理中的重要性，从而拓展学生的知识面，激发其对智能交通技术的兴趣。通过讨论公交车若满足自动驾驶所需具备的功能使学生能够全面理解自动驾驶技术的核心要素和运作原理。通过强调自动驾驶公交车配备司机的原因，引导学生认识到技术的局限性和安全性的重要性。帮助学生清晰理解自动驾驶技术的不同层级，通过掌握这些基础知识，学生将能够更好地了解自动驾驶技术的发展趋势。通过动手实践，培养学生的创新思维和动手实践能力，加深对汽车自动驾驶技术的理解。
课后练习 课后实践：无桩自行车服务体验报告作业内容：1.亲自体验一次无桩自行车服务，如某品牌的共享单车。2.详细记录你的使用体验，包括寻找车辆、解锁、骑行、还车等各个环节。3.分析无桩自行车服务的优缺点，并提出至少一点改进建议。 小组合作，完成课后实践任务。 课后实践作业旨在巩固学生对无桩自行车服务的理解，并鼓励他们将所学知识应用到实际情境中去。
课堂小结 组织学生分小组总结本课学习内容，请每个小组代表说说自己小组总结的结果。教师做最后的补充。参考：本次课我们深入学习了智慧出行的两大核心技术：无桩自行车服务和自动驾驶公交车。通过对比分析，我们了解到无桩服务的灵活性和便利性，以及它如何解决城市出行的“最后一公里”难题。同时，我们也探讨了自动驾驶公交车所需的功能及其安全性考虑。这次学习不仅让我们对智慧出行有了更深刻的理解，也激发了我们对未来交通科技发展的期待和兴趣。希望同学们能将所学知识应用到实际生活中，共同推动智慧出行的发展。 在小组讨论基础上，推选代表总结本课学习内容。其他小组做补充总结。 学生自己总结学习内容是一种学习方法，每次课可以梳理出学习了哪些知识、技能方法和思维方式，在头脑中形成本课程的学科结构。
板书 从教师板书上归纳本课学习内容的重点。 通过板书，帮助学生形成本课学习内容思维导图。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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