资源简介

(共24张PPT)
第七单元 汽车里的小奥秘
第27课 定速巡航有算法
年 级：六年级 学 科：信息科技
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知道定速巡航系统的功能和模块组成。
学习目标
能通过反馈机制设计汽车的速度控制算法。
了解定速巡航程序的实现，感受计算机对控制系统功能实现的作用。
第27课 课堂导入
小夏爸爸开车带全家人出门旅行，上高速公路后，发现车很少，畅通无阻。爸爸说他开启了定速巡航功能，这样能让脚轻松一些。小夏很好奇，定速巡航是怎么一回事？定速巡航系统的基本工作过程是怎样的呢？
问题情境
让我们一起去揭开这个秘密吧！
定速？是不是速度是稳定的呢？
一、了解定速巡航系统
第27课 学习活动
第27课 学习活动
学习活动
1 了解定速巡航系统
3 输入程序并运行，模拟定速巡航
2 小组分析绘制定速巡航控制的算法
一、了解定速巡航系统
定速巡航是一种智能驾驶辅助技术，它让车辆保持预设的速度，英文缩写为CCS。
该系统的作用在于减轻驾驶员在长途驾驶中的脚部负担，通过自动化控制，使车辆在设定的速度下平稳行驶，提升驾驶舒适度与效率。简言之，CCS是专为长途驾驶者设计的便捷工具，旨在减轻疲劳，强化驾驶体验。
第27课 学习活动
定速巡航系统是怎样实现的呢？
别急，让我们先看视频！
一、了解定速巡航系统
第27课 学习活动
定速巡航系统由多个功能模块组成，主要为反馈和闭环控制中的车速传感器、控制器等。
一、了解定速巡航系统
第27课 学习活动
一、了解定速巡航系统
第27课 学习活动
你能用自己的话描述一下传感器的工作过程吗？
实时检测车辆当前速度，并将信息传输给控制器。
车速传感器
一、了解定速巡航系统
第27课 学习活动
你能用自己的话描述一下控制器的工作过程吗？
负责接收并处理速度传感器的数据，根据司机设置的目标速度进行计算和比较来调整车辆的加速和减速控制。
控制器
一、了解定速巡航系统
第27课 学习活动
请你打开桌面上的“定速巡航”小程序，体验定速巡航的魅力吧！
一、了解定速巡航系统
第27课 学习活动
请根据这个图描述定速巡航系统的工作过程。另外，从这个图，你发现它属于什么控制方式？
反馈在这里很重要哦
如果车速超过目标速度，系统会减少油门输入或适度踩下刹车以降低速度。相反，如果车速低于目标速度，系统会适度增加油门输入以提高速度。
一、了解定速巡航系统
第27课 学习活动
1. 定速巡航系统通过持续的检测和调整，使车辆逐渐接近并保持在设定速度范围内。不断检测车速并根据误差信号调整对加速踏板的控制，以使车辆保持稳定的速度前进。你认为这个过程是闭环控制还是开环控制？
二、小组分析绘制定速巡航控制的算法
第27课 学习活动
含有反馈的控制系统是闭环控制！
二、小组分析绘制定速巡航控制的算法
2. 根据定速巡航系统中“如果车速超过目标速度，系统会减少油门输入以降低速度；如果车速低于目标速度，系统会适度增加油门输入以提高速度”这个功能，绘制算法流程图。
第27课 学习活动
提示：这里隐含着闭环控制。传感器不断在检测车速，系统不断进行判断……这是一个循环的过程，需要关闭定速巡航系统才能结束。
二、小组分析绘制定速巡航控制的算法
第27课 学习活动
请你打开桌面的“流程图”小程序填一填吧~
输入开关指令
定速巡航是否启动？
输入设定车速
是否大于设定的速度？
降低速度
提升速度
二、小组分析绘制定速巡航控制的算法
第27课 学习活动
这是定速巡航算法流程图，你画对了吗？同时，你发现它有什么特点？
传感器不断在检测车速，这是一个循环的过程，需要关闭定速巡航系统才能结束。
三、运行程序，模拟定速巡航
第27课 学习活动
请你再次打开桌面上的“定速巡航”小程序，想一想两种方式的定速巡航是怎么实现的？
第27课 学习活动
我只要修改程序中定速巡航的速度，判断条件就会发生变化。
是的，控制系统的输出也会发生变化。
可见，计算机程序是实现控制系统功能的重要途径。
三、运行程序，模拟定速巡航
第27课 学习活动
现在有很多自动驾驶的汽车，它们是如何实现的？
定速巡航是自动驾驶的基础！
三、运行程序，模拟定速巡航
第27课 学习活动
定速巡航与自动驾驶的区别
1．定速巡航系统需要不断对速度进行检测，然后与标准速度进行比较，根据结果对速度进行相应调节。
2．定速巡航系统存在反馈，是一个闭环控制系统。
3．利用流程图描述定速巡航的算法，可以更清楚地理解系统的工作原理。
第27课 课堂总结
1．定速巡航系统的控制原理是通过 ____________ 机制来实现车速的控制和调整。
2．定速巡航系统启动后，人们首先要设定一个标准速度（如80千米每小时），然后汽车就会保持这个速度行驶。如果正前方约80米有辆车，速度是60千米每小时， 汽车能否自动降低标准速度，以避免碰撞事故的发生呢？请查阅“智能巡航控制”“自适应定速巡航”等资料，了解更加智能、更加安全的定速巡航功能。
第27课 拓展与提升
　　1．提示：复习闭环控制的工作过程。
　　答案提示：整个系统采用闭环控制的机制，通过持续的检测和调整，使车辆逐渐接近并保持在目标速度范围内。控制器不断监测车速并根据误差信号来调整油门和刹车的输出，以使车辆保持稳定的目标速度。
　　2．提示：自适应巡航比定速巡航更智能，它是一种基于雷达技术的驾驶辅助系统，它可以感知前方车辆的距离和速度，并根据前方车辆的速度自动调整自己的车速，以保持安全距离。
第27课 拓展与提升教案：第27课 定速巡航有算法
年级：六年级
学科：信息科技
教学目标
知识与技能
知道定速巡航系统的功能、模块组成及闭环控制原理。
能通过流程图描述定速巡航的算法，理解反馈机制的作用。
体验程序模拟定速巡航的过程，感受计算机在控制系统中的应用。
过程与方法
通过小组合作分析算法，培养逻辑思维与问题解决能力。
通过模拟程序操作，理解“检测-比较-调整”的闭环控制过程。
情感态度与价值观
感受智能技术对生活的影响，激发探索科技的兴趣。
理解安全驾驶的重要性，树立科技服务人类的价值观。
教学重点与难点
重点：定速巡航系统的闭环控制原理、算法流程图的绘制。
难点：反馈机制的理解与实际应用。
教学准备
教学课件（含定速巡航系统工作原理视频）。
定速巡航模拟程序、流程图绘制工具（如“流程图”小程序）。
小组讨论任务单、拓展阅读材料（自适应巡航简介）。
教学过程
一、课堂导入（5分钟）
情境引入：小夏爸爸在高速公路上使用定速巡航，提问学生：“定速巡航如何保持车速稳定？”
激发兴趣：播放定速巡航工作视频，引导学生观察系统如何自动控制车速。
提出问题：“定速巡航是否需要人工持续干预？它是如何实现稳定速度的？”
二、新知探究（20分钟）
1. 定速巡航系统的组成与原理
讲解模块组成：
传感器：实时检测车速并传输数据。
控制器：对比设定速度与实际速度，计算调整指令（加速/减速）。
闭环控制原理：
通过“检测→比较→调整→再检测”循环实现稳定车速，强调反馈机制的重要性。
举例：若车速高于设定值，系统减少油门或刹车；反之则增加油门。
2. 小组活动：绘制算法流程图
任务要求：根据定速巡航功能描述，用流程图工具完成以下步骤：
开始 → 设定目标速度 → 检测当前车速 → 比较车速 →
（超速则减速/未达则加速）→ 循环检测 → 关闭系统 → 结束
教师指导：强调循环判断的特点，提示学生思考“如何结束控制过程”。
三、实践体验（15分钟）
1. 模拟程序操作
学生使用“定速巡航”小程序，修改设定速度，观察程序如何调整车速。
问题引导：
“修改目标速度后，程序的条件判断发生了哪些变化？”
“计算机程序如何体现闭环控制？”
2. 成果分享
小组展示流程图，讨论算法特点（如循环检测、反馈机制）。
教师总结：闭环控制的核心是“持续检测与动态调整”。
四、总结与拓展（10分钟）
1. 课堂总结
关键知识点：
定速巡航是闭环控制系统，依赖传感器和反馈机制。
流程图能清晰描述算法逻辑，体现“检测-比较-调整”循环。
2. 拓展提升
问题探究：
“若前方有低速车辆，普通定速巡航能否自动避让？如何升级为自适应巡航？”
课后任务：
查阅“自适应巡航”资料，对比其与定速巡航的区别（如雷达技术、自动跟车功能）。
板书设计
第27课 定速巡航有算法
1. 组成模块：传感器 + 控制器
2. 闭环控制：检测→比较→调整→循环
3. 算法流程图：设定→检测→判断→执行→循环
4. 拓展：自适应巡航（更智能，雷达测距）
作业布置
完善定速巡航算法流程图，标注每个环节的作用。
撰写小报告：结合生活实例，说明闭环控制的应用（如空调控温、自动照明）。
教学反思
通过模拟程序与小组合作，学生能直观理解抽象的控制原理。需关注学生对“反馈机制”的理解深度，通过生活实例强化概念。拓展部分可结合自动驾驶技术，激发学生探索前沿科技的兴趣。

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