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小学信息技术河南大学版（2020）六年级下册第十五课 无人驾驶汽车的“眼睛”教学设计及反思
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这是一份小学信息技术河南大学版（2020）六年级下册第十五课 无人驾驶汽车的“眼睛”教学设计及反思，共4页。
课时计划：1课时
教学过程：
教学内容
无人驾驶汽车的“眼睛”
学 校
授课教师
日期
课 型
理论+实践课程
授课班级
课时
1课时
学情分析
课程面向学生群体，特征如下：
学生已经知道了无人驾驶汽车以及如何精确的定位
2、会编写一些简单的程序
教学目标
1、了解传感器
2、了解无人驾驶汽车常用的传感器
3、知道不同传感器的特点与融合使用
活动主题
课堂互动：思考
互动话题：如果要识别车前面是否有障碍物，需要什么传感器呢？
活动指导思想
建议时间：约2分钟左右
建议形式：组织学生分组讨论
活动目的：通过小活动，培养同学们积极思考问题、互相合作的能力。
教学重点
1、传感器的概念
2、常用的传感器
3、传感器的特点与使用
教学难点
程序错误调试
教学方法
1、讲授法，重点知识教师讲授
2、问答法，采用课堂提问的方式，引发同学们积极思考
3、讨论法，组织学生小组讨论问题，培养学生合作交流能力
教学用具
1、网络：不低于10M的网络
2、显示：电脑、投影仪或大电视屏
时
间
教 学 过 程
教师
活动
学生
活动
设计意图
5分钟
课前导入：（3分钟）
无人驾驶汽车虽然不会迷路，但是如果其前面有障碍物的话，无人驾驶汽车会怎么办呢？
无人驾驶汽车也像我们人类一样，是有一双“眼睛”的。
课前导入
讨论思考
导入新课，用对话的形式抛出问题，引发学生思考，激起学生兴趣。
35分钟
新课讲授：（10分钟）
（一）知识站
机器人只有靠传感器才能像人类一样获取外界信息。传感
器是机器设备的“感觉器官”，包括视觉传感器、听觉传感器、
触觉传感器、温湿度传感器、气味传感器、味觉传感器等。它
们可以满足智能机器看、听、触、感、嗅等功能。
思考营：
如果要识别前面是否有障碍物，需要什么传感器呢？
人类的感知主要通过眼睛、耳朵等器官，自动驾驶则主要
通过摄像头、电磁波雷达、激光雷达等传感器感知周围环境获
取信息。
1. 摄像头。
摄像头可以采集图像信息，与人类视觉最为接近。摄像头
采集到的图像信息，经过计算机的算法分析，就能够识别丰富
的环境信息，如车道线、障碍物、行人、自行车、机动车、道
路轨迹线、路牌、信号灯等。
摄像头的优势是成本低，采集信息丰富；摄像头的缺点也
较为明显，主要是三维立体感差，受雾霾等气象环境影响大。
2. 电磁波雷达。
电磁波雷达主要利用无线电波对物体进行探测和定位，通
过发射无线电信号并接收反射回来的信号来测定距离。电磁波雷达的优点是穿透烟雾、灰尘能力强，传输距离远。
3. 激光雷达。
激光雷达通过向目标发射激光束，然后将接收到的反射回波与发射信号进行比较，经过计算分析后，可以精确获得目标
的有关信息，如位置、速度，甚至形状等参数。
由于现实中路况复杂，为保障安全，无人驾驶汽车一般应
用多种类型的传感器相互补充。
（二）操练场
设计巡线无人驾驶汽车
1. 打开“爱熊图形化编程”，选择舞台栏中的“绘制”工具。
2. 用“矩形”工具绘制背景。
3. 用“橡皮”工具擦出道路。
4. 上传角色“汽车”，并绘制左、右传感器两个角色。
5. 设计汽车程序。
6. 设计左、右传感器程序。测试效果。
（三）智慧谷
无人驾驶汽车感知环境的四大步骤：
第一步，环境监测。摄像头将监测到的道路画面传递给核
心计算机。
第二步，语义分割。将获取图像中的影像进行区分匹配，
分辨出道路、汽车、行人等并找出物体在环境中的位置。
第三步，算法分析。核心计算机将当前画面与上一次画面
进行对比，确定道路前方物体及其移动趋势。
第四步，预测路线。摄像头及雷达跟踪定位周围障碍物，
观察障碍物移动趋势并预测其移动路径。
本课小结：（3分钟）
讲解过程：
1、学生先小组讨论回忆。
2、老师可以通过提问的方式来进行本节课内容的总结，考一考同学们都记住了哪些内容，同时让大家都具有参与感。
3、总结完成之后，也可以鼓励同学们自己举手来回顾本节课的内容，对自己学习的知识点以及在操作过程中遇到的一些问题进行总结，加深同学们对课程的印象。
知识讲授
讨论活动
知识讲授
课时计划：1课时
教学过程：
教学内容
无人驾驶汽车的“眼睛”
学 校
授课教师
日期
课 型
理论+实践课程
授课班级
课时
1课时
学情分析
课程面向学生群体，特征如下：
学生已经知道了无人驾驶汽车以及如何精确的定位
2、会编写一些简单的程序
教学目标
1、了解传感器
2、了解无人驾驶汽车常用的传感器
3、知道不同传感器的特点与融合使用
活动主题
课堂互动：思考
互动话题：如果要识别车前面是否有障碍物，需要什么传感器呢？
活动指导思想
建议时间：约2分钟左右
建议形式：组织学生分组讨论
活动目的：通过小活动，培养同学们积极思考问题、互相合作的能力。
教学重点
1、传感器的概念
2、常用的传感器
3、传感器的特点与使用
教学难点
程序错误调试
教学方法
1、讲授法，重点知识教师讲授
2、问答法，采用课堂提问的方式，引发同学们积极思考
3、讨论法，组织学生小组讨论问题，培养学生合作交流能力
教学用具
1、网络：不低于10M的网络
2、显示：电脑、投影仪或大电视屏
时
间
教 学 过 程
教师
活动
学生
活动
设计意图
5分钟
课前导入：（3分钟）
无人驾驶汽车虽然不会迷路，但是如果其前面有障碍物的话，无人驾驶汽车会怎么办呢？
无人驾驶汽车也像我们人类一样，是有一双“眼睛”的。
课前导入
讨论思考
导入新课，用对话的形式抛出问题，引发学生思考，激起学生兴趣。
35分钟
新课讲授：（10分钟）
（一）知识站
机器人只有靠传感器才能像人类一样获取外界信息。传感
器是机器设备的“感觉器官”，包括视觉传感器、听觉传感器、
触觉传感器、温湿度传感器、气味传感器、味觉传感器等。它
们可以满足智能机器看、听、触、感、嗅等功能。
思考营：
如果要识别前面是否有障碍物，需要什么传感器呢？
人类的感知主要通过眼睛、耳朵等器官，自动驾驶则主要
通过摄像头、电磁波雷达、激光雷达等传感器感知周围环境获
取信息。
1. 摄像头。
摄像头可以采集图像信息，与人类视觉最为接近。摄像头
采集到的图像信息，经过计算机的算法分析，就能够识别丰富
的环境信息，如车道线、障碍物、行人、自行车、机动车、道
路轨迹线、路牌、信号灯等。
摄像头的优势是成本低，采集信息丰富；摄像头的缺点也
较为明显，主要是三维立体感差，受雾霾等气象环境影响大。
2. 电磁波雷达。
电磁波雷达主要利用无线电波对物体进行探测和定位，通
过发射无线电信号并接收反射回来的信号来测定距离。电磁波雷达的优点是穿透烟雾、灰尘能力强，传输距离远。
3. 激光雷达。
激光雷达通过向目标发射激光束，然后将接收到的反射回波与发射信号进行比较，经过计算分析后，可以精确获得目标
的有关信息，如位置、速度，甚至形状等参数。
由于现实中路况复杂，为保障安全，无人驾驶汽车一般应
用多种类型的传感器相互补充。
（二）操练场
设计巡线无人驾驶汽车
1. 打开“爱熊图形化编程”，选择舞台栏中的“绘制”工具。
2. 用“矩形”工具绘制背景。
3. 用“橡皮”工具擦出道路。
4. 上传角色“汽车”，并绘制左、右传感器两个角色。
5. 设计汽车程序。
6. 设计左、右传感器程序。测试效果。
（三）智慧谷
无人驾驶汽车感知环境的四大步骤：
第一步，环境监测。摄像头将监测到的道路画面传递给核
心计算机。
第二步，语义分割。将获取图像中的影像进行区分匹配，
分辨出道路、汽车、行人等并找出物体在环境中的位置。
第三步，算法分析。核心计算机将当前画面与上一次画面
进行对比，确定道路前方物体及其移动趋势。
第四步，预测路线。摄像头及雷达跟踪定位周围障碍物，
观察障碍物移动趋势并预测其移动路径。
本课小结：（3分钟）
讲解过程：
1、学生先小组讨论回忆。
2、老师可以通过提问的方式来进行本节课内容的总结，考一考同学们都记住了哪些内容，同时让大家都具有参与感。
3、总结完成之后，也可以鼓励同学们自己举手来回顾本节课的内容，对自己学习的知识点以及在操作过程中遇到的一些问题进行总结，加深同学们对课程的印象。
知识讲授
讨论活动
知识讲授
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