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第 14 课 规划路径高效出行——算法与知识产权
教程配套答案
一、项目分析设计出行路线方案
认真观察，确定出行起点与终点
仔细观察本课的图14.2，熟悉园区各场馆的位置，找到园区的入口（起点A）、乐乐的位置（终点E），并能够根据提示，使用规定的字母对场馆位置进行标记。
3.自主探究，标注园区各景点间的距离
根据表格内容的提示，在上图中对场馆不同景点之间的距离进行标注，完成园区路线的绘制过程。
路线：
①: A-B-D-E ②: A-B-C-E
③: A-F-B-D-E ④: A-F-B-C-E
⑤: A-G-E
4.交流合作，规划找出最短路线的具体步骤
根据本课图14.3的提示，结合分析情境的过程，组内交流自己的看法，确定最终找出最短路径的具体步骤，并按照正确的顺序写出来。
项目实施找出出行最短路径
2.交流合作，计算各路径的总路程
组内分工，根据找出的具体路径和标注的各景点间的距离，计算出所有到达目的地的路径长度。
路线方案 （字母表示） A-B-D-E A-B-C-E A-F-B-D-E A-F-B-C-E A-G-E
列出算式 600+210+200 600+200+200 400+350+210+200 400+350+200+220 400+900
算出距离（米） 1010 1000 1160 1170 1300
3．对比交流，找出最短的出行路径
我们小组找到的最短路径是： A-B-D-E ，它的总距离是（ 1010 ）米。
项目总结交流最短路径中的算法思想
交流分享，找出最短路径的具体过程和结果
根据表格内容提示，思考后组内交流补充下表的内容，补充完整后组织语言和其他小组交流找出最短路的具体过程。
找出最短路径的过程
第一步： 确定出行的 起点 和 终点 。
第二步： 根据各场馆间的距离，标记绘制出完整的路线图。
第三步： 找出 所有 能到达目的地的路线方案，并 计算 出每种路线的总距离。
第四步： 通过 比较 ，找出到达旋转木马处的最短路线是 A-B-D-E 。
归纳总结，交通出行过程中蕴含的多种算法
思考后组内交流讨论补充下表的内容，并根据所填内容交流交通出行过程中蕴含着哪些算法思想。
算法与交通出行
日常出行时，我们经常使用导航系统来规划出行的路线，因为导航系统中不仅有“最短路径”的算法，还有（ 最短时间 ）、（ 最少红路灯 ）等算法，这些高效的算法，可以为我们提供更加适合的出行路线，极大地方便了我们的出行。
项目拓展合理规划出行路径
1 ．讨论交流，使用导航系统的考虑因素
根据下图的提示，回顾自己和家人出行的情景，思考并分享，在使用导航系统规划出行时，可能会考虑哪些因素？
在使用导航系统出行时，我们会考虑的因素有： 宽敞大路 ，因为： 道路宽敞的话，自驾出行更省心，不用太在意走错小岔口 。
2 ．思考交流，导航系统的优缺点
请在课后结合自己的生活经验或在家人的陪同下网上搜索，导航系统有哪些优点？它还有哪些不便之处？
我知道导航系统的优点有 可行方案较多、用时花费等预算比较精准 等，在使用导航系统时，我还发现了它的不便之处有 语音提示干扰过多、过隧道等信号较弱 等。
3 ．欣赏视频，感受北斗卫星导航系统的魅力
观看视频，说一说北斗卫星导航系统的功能都有哪些？谈一谈，使用我国自主研制的全球卫星导航系统，可以排除哪些安全隐患？
通过赏析视频，我知道了北斗卫星导航系统是 中国 （国家的名称）制造的，它的优点有 定位精度高、能为全球用户提供全天候和全天时的导航定位服务、抗电磁等信号的能力强 等，使用北斗卫星导航系统可以排除的安全隐患有 迷路造成驶入危险或陌生区域、减少车辆间因安全距离较短发生的追尾等事故、确保飞机安全起飞和着陆。 。第14课 挑战台参考答案
第1题：
答案：因为：起点是A点，终点是F点。
而从A点到F点的所有线路有3条，分别为：①A-B-F ②A-B-D-E-F ③A-C-E-F
其中，①A-B-F 所需时间为：7+9=16（分钟），
②A-B-D-E-F 所需时间为：7+3+3+5=18（分钟）
③A-C-E-F 所需时间为：4+2+5=11（分钟）
所以，从A到F的最短时间是：11（分钟），路线为：A-C-E-F。
第2题：
答案：导航系统的不便之处：
①语音提示干扰：在路过景区附近时会提示的过于频繁，容易干扰司机的注意力。
②耗电量比较严重：使用手机导航时，手机电量下降的特别快。
合理的建议：①向所使用的导航系统提出使用感受，建议他们在语音提示方面要注意不能随便插入过多和导航无关的语音提示。②建议可以带上移动充电宝或者是使用车载导航。
③网络依赖：如果没有网络或者没有信号的地方可能无法使用。
④需要及时动态更新：现实路况可能会随时发生改变，导航中的地图要及时更新。
1.计算图14.5中从A到F的最短时间
0
B
7分钟
9分钟
A
3分钟
F
D
4分钟
3分钟
5分钟
E
2分钟
图14.5寻找最短路线
2.想一想：导航系统在生活中应用非常普遍，请教家长或者身边的人，在
使用导航系统的过程中，有没有发现不便之处？结合他们的使用体验，说说你
的想法或者给出合理的建议。第14课 《规划路线高效出行》实验探究记录表
基本 信息 班级：_______ 姓名：______ 所在小组：_______
项目确实 明确任务：找出地图中从起点到终点的一条最短路线。
项目分析 1 ．简化地图（学习方式：活动探究） 把复杂的园区地图中无关因素去除，只保留关键点和连接路线，将关键点用字母标记，按照字母顺序，尝试在简易的路线图中，标记出对应字母。 2．算法设计（活动方式：交流讨论） 在错综复杂的道路状况下，要找出一条最短的路线，需要经过哪些步骤，把正确的顺序写在下图的横线上。 ①建立关键节点的地图网络 ②找出所有能到达的方案 ③ 确定起点终点 ④比较找出最短的路线 正确的顺序应该是：
项目实施 1．找出关键路线 绘制简易地图：在地图中若以A点为起点，E点为目的地，请根据地图信息连接各个节点的道路状况，图所示，请描出关键路线，以连接关键交通路口。 标注路线长度：在上图面简化的地图上找到起点A和终点位置E。然后按照下表地图当中的比例数据，在简化版的地图上标注出每段路线的长度。 路线ABAFAGBDBEBCCEFBGEDE长度（百米）6442.1522.23.592
2．计算最短路线 确定可行路线 列出可能的路线： 对比路线距离 分别计算各条路线方案的总长度： 路线方案列出算式总长度（百米）
确定最短路线方案 找出最短的路径：
项目提升 学习材料，思考以下问题。 简单描述你了解哪些导航系统，分别都有哪些功能？ 导航系统有哪些局限性？ ③ 使用我国自主研制的北斗卫星导航系统可以排除哪些安全隐患？
学习评价 对学习过程进行评价，将评价结论记录在下表中 环节评价标准评价方式评价结果项目分析能够正确标记好地图中关键点的对应字母。自评 他评☆☆☆☆能理解将复杂的地图抽象成点线图的优势。自评 他评☆☆☆☆项目实施能够正确标注路线长度。自评 他评☆☆☆☆能够计算出正确的结果。自评 他评☆☆☆☆项目总结能够理解导航系统中蕴含着复杂的算法，感受到算法对交通出行的影响。 理解中国自主研发的北斗导航的价值与意义。自评 他评☆☆☆☆能熟悉使用导航工具规划出行路线自评 他评☆☆☆☆你获得了将各环节中获得的☆收集到这里：(共15张PPT)
第14课 规划路线高效出行
—— 算法与交通出行
第4单元 数字生活话安全
义务教育《信息科技》五年级下册
项目情境
目标：了解最短路径的算法原理及思想，能利用算法选择合理路线。
如何找出一条最短的路线？
周末，明明和同学乐乐相约到游乐园玩，爸爸带着明明到游乐园入口时，乐乐在游乐园中的旋转木马处，为了最快地到乐乐那里，明明如何利用园区地图规划出一条最短的路线呢？
学习导航
分析地图
标注数据
设计算法
穷举路线
计算路程
找出路线
了解导航系统
合理规划路线
计算最短时间
导航的局限性
1 . 简化地图
根据园区地图，找到李徽所在的位置，即园区入口处，标记为 A，找到乐所在位置，标记为 E，其余场馆按照如下信息标记在图 14.2 的地图圆圈中。
学习评价
能够正确标记好关键点的对应字母（互评☆☆☆）。我得： 颗星。
能理解将复杂的地图抽象成点线图的优势（自评☆☆☆）我得： 颗星。
在错综复杂的道路状况下，要找出一条最短的路线，需要经过哪些步骤，把正确的顺序写在下图的横线上。
2 . 算法设计
①建立关键节点的地图网络 ②找出所有能到达的方案
③确定起点终点 ④比较找出最短的路线
正确的顺序应该是：
学习评价
能够正确梳理出算法流程（自评+互评☆☆☆☆☆）。
我得： 颗星。
绘制简易地图：按照地图路线给右图关键结点连线。
学习评价
1. 找出关键路线
标注路线长度：按照下表地图当中的比例数据，在简化版的地图上标注出每段路线的长度。
能够正确标注路线长度（自评+互评☆☆☆☆☆）。 我得： 颗星。
在上面标注完成的简易地图中，找出所有从A到E的可行路线，计算起点到旋转木马的最近路线。
①列出可能的路线：
②分别计算各条路线方案的总长度：
2. 计算最短路线
路线方案
列出算式
总长度（百米）
③确定最短路线方案
找出最短的路径：
2. 计算最短路线
学习评价
能够计算出正确的结果（自评+互评☆☆☆☆☆）。 我得： 颗星。
1. 合理规划交通出行
在生活中尝试结合实际出行情况，或者使用导航工具，给自己的交通出行规划最佳方案。在方案规划中，还需要考虑哪些影响出行的因素呢？
2. 导航系统
最短路线的规划是导航系统中最常用的功能，导航软件已经成为人们交通出行必备工具，导航系统中也蕴含了大量高效的算法，能够在复杂的道路交通中规划出最佳路线。观看视频，对我国导航系统的发展与成就谈谈你的想法。
2. 导航系统
① 简单描述你了解哪些导航系统，分别都有哪些功能？
② 导航系统有哪些局限性？
③ 使用我国自主研制的北斗卫星导航系统可以排除哪些安全隐患？
学习评价
能够理解导航系统中蕴含着复杂的算法，感受到算法对交通出行的影响（自评☆☆☆☆☆）。
我得： 颗星。
理解中国自主研发的北斗导航系统的价值与意义（自评☆☆☆☆☆）。
我得： 颗星。
练习1：计算最短时间
说一说：按照下图各点之间时间分布，计算出A到F的最短时间。
探究记录：
练习2：导航系统中的局限
说一说：导航系统在生活中应用非常普遍，请教家长或者身边的人，在使用导航系统的过程中，有没有发现不便之处？结合他们的使用体验，说说你的想法或者给出合理的建议。
地图更新方便：
网络依赖方面：
设备与技术方面：
思维点拨
最后的话
数字社会，科技力量代表了国力，我国自主研发的北斗卫星，是国人的骄傲，希望同学们能够为祖国的繁荣昌盛而努力继续。
义务教育《信息科技》五年级上册
下节课再见！

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