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第 25 课《安全带未系提醒》教案
一、教学目标分析
知识与技能
1.能够知道安全带未系提醒系统的功能和模块组成。
2.能够熟练绘制安全带提醒的算法流程图。
3.能够了解利用计算机编程验证方案的过程。
过程与方法
1.通过分析安全带未系提醒系统，培养逻辑思维和问题分析能力。
2.在编程实现过程中，提升计算机编程和实践操作能力。
情感态度价值观
1.感受信息科技在生活中的应用价值，增强对信息科技学科的兴趣。
2.培养严谨的科学态度和解决实际问题的能力。
二、教学内容及重点
教学重点
1.深入理解安全带未系提醒系统的工作过程和算法。
2.熟练掌握利用编程实现安全带未系提醒系统的方法。
教学难点
1.准确分析并绘制安全带未系提醒系统的算法流程图。
2.理解并调试实现安全带未系提醒功能的程序代码。
三、教学过程设计
教学过程 教学内容 教学方法
情景导入 （5分钟 ） 师：同学们，在我们乘车的时候，经常会听到安全带未系的警报声，看到指示灯闪烁。就像这两张图片展示的，一张是系安全带的情况，一张是安全带未系警示信号亮起的情况。 师：这节课我们要分析安全带未系提醒系统的工作过程，接着分析它的算法，最后实现程序。大家要重点关注系统是如何工作的、算法怎么设计以及程序如何编写这几个关键方面。现在，让我们正式开始学习。 师：请同学们思考为什么不系安全带指示灯会亮呢？安全带未系提醒系统的工作原理是什么？ 生：可能提到检测是否有人和安全带状态等。 师：非常好，正如大家所说，安全带未系提醒系统通过座椅上的压力传感器来检测座椅上是否有人，同时检测安全带的状态，也就是锁舌是否插入锁扣中。如果未系安全带，系统会通过闪烁警示信号提醒。 实例引入法
学习活动 1：分析安全带未系提醒系统的工作过程（10 分钟） 师：同学们，现在我们来分析安全带未系提醒系统的工作过程。通过座椅上的压力传感器来检测座椅上是否有人。同时会检测安全带的状态。 师：我们来分析这个系统的几个重要环节。第一个是输入环节，输入的就是驾驶员或者乘客有没有系安全带的数据。这些数据就像给系统提供了信息。计算系统会对这些输入的数据进行处理和判断，就好像我们做数学题要思考计算一样。最后是输出环节，计算完成，系统就会根据结果给出警示信号，比如亮灯或者发出声音来提醒大家。我们还可以把这个过程用示意图表示出来，就是“驾驶员或乘客是否系安全带的数据→计算系统→警示信号” 。 师：用模块 A 来表示安全带状态，模块 C 表示语音提醒。那这两个模块之间是怎么关联的呢？ 生：就是“安全带状态（模块 A）→警报提醒（模块 C）” 。 师：没错，同学们很棒。 师：这里大家要好好思考一下，模块 A 满足什么样的条件时，模块 C 会发出警报提醒呢？ 师：为了更清楚地表示，我们用真值 1 和 0 来代表模块 A 和模块 C 的状态，1 表示 “是”，0 表示 “否” 。从表格里能看到，当模块 A 是 1 的时候，模块 C 就是 0；当模块 A 是 0 的时候，模块 C 就是 1 ，这种逻辑运算也称为非运算。 讨论法、 讲授法、
学习活动 2：分析安全带未系提醒的算法（10 分钟） 师：下面我们来分析安全带未系提醒的算法。在汽车安全带未系提醒系统中，可以使用一个微动开关传感器检测驾驶员或乘客是否系安全带。这个传感器只有两种状态：开或关，我们可以用真值 1 和 0 来表示，1 表示 “开”，0 表示 “关” 。 师：那现在请大家根据自己的理解简单描述该工作过程，以模块的方式画出算法流程图。 生：思考、绘制流程图。 师：同学们都画好了吗？跟着老师，我们一起来画一遍。 师：首先输入 A，然后判断 A 是否为 1，如果 A 为 1，那么 C 为 0；如果 A 不为 1，那么 C 为 1 。流程图画的有问题的同学可以再调整一下你的流程图。 讲授法、实践操作法
学习活动 3：安全带未系提醒程序实现（10 分钟） 师：下面我们来实现安全带未系提醒程序。运行“安全带未系提醒”程序，体验该系统的功能，并阅读对应程序，找到程序中体现该系统关键算法的代码。 师：本学习活动需要用到的实验设备有主控板、磁控开关和4PIN连接线。 师：第一步，将磁控开关用4PIN连接线连接在主控板的P13、P14引脚。用数据线将主控与电脑连接起来。 师：接下来我们要编写实现安全带未系提醒功能的程序。打开mPython软件。首先初始化板载 RGB 灯和蜂鸣器。在主循环中，如果磁控开关返回低电平，表示安全带未系，蜂鸣器就会发出警报，亮红灯，主控板屏幕显示 “请系好安全带” 提示信息。直到磁控开关返回高电平后，蜂鸣器停止，亮绿灯，屏幕显示 “已系好安全带” 。 师：单击的刷入，将程序下载到主控板中。 师：最后进行功能测试，当主控板亮红灯，发出警报，屏幕显示提示信息；磁铁靠近门磁开关模拟安全带已系，RGB 亮绿灯，警报停止，屏幕显示安全带已系。 讲授法、实践操作法
拓展深化，回归生活 （10分钟 分钟） 师：当我们增加判断座位上是否有人的设计时，“当座位上有人并且没有系安全带时，安全带未系提醒系统发出警报”，这样的流程图该怎么绘制呢？一起来动手试试吧。 师：首先输入座位检测数据，判断是否有人，如果否，就不发出警报；如果是，再输入安全带检测数据，判断是否系了安全带，若是，不发出警报，若否，发出警报。 师：知道了算法流程后，我们来实现拓展与提升，制作一个更加完整的安全带未系提醒系统。本活动用到的实验设备，除了主控板、磁控开关，还增加了力传感器和更多的 4PIN 连接线。 师：首先，连接硬件设备。将力传感器和磁控开关用4PIN连接线连接在主控板的SCL、SDA引脚和P13、P14引脚。用数据线将主控与电脑连接起来。 师：编写程序，在主循环中，程序持续读取力传感器数值，当读数大于阈值，表明有人坐在座位上。在此基础上，通过检测磁控开关返回的电平状态判断安全带是否系好：若为高电平，意味着安全带已系，系统会显示“已系好安全带”，让 RGB 灯亮绿灯，1 秒后清空显示与灯光；若为低电平，即安全带未系，系统则触发蜂鸣器报警，让 RGB 灯亮红灯，并在屏幕显示 “请系好安全带”。当力传感器读数表明人已离开座位，系统便清空显示并关闭灯光 。 师：程序编写完成，点击刷入，将程序刷入主控板中。 师：最后测试功能，给力传感器施加一个大于 500 克的力，这就模拟人坐在座位上。此时，主控板就会亮红灯，发出警报，屏幕上也会显示提示信息，提醒要系安全带。接着把磁铁靠近门磁开关，这就模拟安全带已经系上了。这时 RGB 灯会亮绿灯，警报停止，屏幕显示安全带已系。这就是一个比较完整的安全带未系提醒系统的模拟实现。 问题导向学习法、 讨论法、 实践操作法
课后作业（2分钟） 师：思考生活中还有哪些场景可以应用类似安全带未系提醒这样的检测与提醒机制？请同学们完成课后作业，举例说明，并简单阐述其可能的工作流程和所需的传感器。
课堂小结与评价 （3分钟） 师：同学们，我们来回顾一下今天学的内容。本节课中我们了解了安全带未系提醒系统的组成和功能，分析了它的工作过程和算法，还通过编程实现并测试了这个系统。在拓展部分，我们又拓展思考座位检测设计，探索生活类似提醒机制应用。希望大家在课后能认真完成作业，进一步巩固所学知识。
教学反思 1.反思点：部分学生在分析安全带未系提醒系统工作过程时，对于传感器如何检测并反馈信号理解不够深入；在绘制算法流程图时，逻辑关系梳理不清晰，尤其是拓展部分增加座位检测后的流程图绘制存在困难；在编程实现环节，对代码的理解和调试能力不足，遇到问题不能快速找到解决办法。 2.改进措施：在讲解工作过程时，增加动画演示或实物展示，帮助学生更直观地理解传感器工作原理；对于算法流程图绘制，增加更多实例练习和分步指导，强化逻辑思维训练；在编程教学中，多设置一些简单的编程纠错练习，提高学生调试代码的能力，同时提供更多的编程拓展资料，供学有余力的学生进一步提升。
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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