(一)趣味导入:会自己开车的神奇汽车
1. 教师以生活场景提问:“同学们,和爸爸妈妈出门开车时,有没有想过如果汽车能自己开,不用人操控,我们就能轻松看风景、聊天,那该多棒呀!你们见过这样会自己开车的汽车吗?”
2. 播放自动驾驶汽车行驶的趣味短视频,展示汽车自动避障、识别红绿灯、自动泊车的神奇画面,引导学生观察:“视频里的汽车和普通汽车有什么不一样?它自己做了哪些事情?”
3. 学生自由发言后,教师引出课题:“这些会自己开车的汽车就是自动驾驶汽车,它就像有自己的眼睛、大脑和手脚,今天我们就一起走进《公路上的自动驾驶》,探索它自己开车的秘密吧!”
(二)新知探究:解锁自动驾驶,揭秘行驶奥秘
1. AI万花筒:自动驾驶的生活场景
结合教材中小华和妈妈开车的场景,提问学生:“妈妈开车时为什么会觉得累?自动驾驶汽车能解决这个问题吗?它还能给我们的出行带来哪些好处?”
引导学生结合生活经验发言,初步感知自动驾驶“让出行更轻松、更安全”的核心作用,为后续学习铺垫。
2. 知识探秘:自动驾驶的“眼睛、大脑、手脚”
以“自动驾驶汽车怎么自己开车?”为核心问题,结合卡通示意图,分三步拆解其行驶逻辑,搭配具体案例让学生直观理解:
(1)聪明的“眼睛”——感知周围环境
讲解自动驾驶汽车的感知设备及作用,用类比方式降低理解难度:
高清摄像头:像汽车的“眼睛”,拍下交通标志、车道线、行人、车辆,看到“停”的标志就会停下;
激光探测仪:像蝙蝠的“超声波”,发射激光通过反射信号判断障碍物距离,在复杂道路避免撞车。
小互动:提问“如果汽车的‘眼睛’看不清了,会发生什么?”,让学生理解感知设备的重要性。
(2)会思考的“大脑”——做出行驶决定
讲解汽车的智能大脑(计算机和程序)的思考过程,明确三个核心步骤:
拼信息:把摄像头、激光探测仪的信息整合,去掉无用信息,让判断更准确;
做计划:根据整合的信息规划路线、控制车速,堵车时会自动找新路线;
爱学习:记住开车中的各种情况,开得越多越聪明,行驶也越安全。
(3)灵活的“手脚”——听从指令行动
讲解汽车的行动部件如何配合大脑工作,实现自主行驶:
转方向:大脑指挥方向盘,实现平稳转弯、变道;
控速度:大脑指挥油门、刹车,限速路段自动减速,遇到障碍物及时停车;
互相帮忙:和其他自动驾驶汽车、红绿灯“互通信息”,共享路况,让行驶更顺畅。
3. 趣味拓展:驾驶技术的进化史
播放从“手动驾驶”到“自动驾驶”的精简动画短片,从1925年无线电遥控汽车,到20世纪50年代的车道保持技术,再到21世纪的L4级自动驾驶,让学生感受驾驶技术的不断进步,体会科学家对“安全高效出行”的追求。
(三)实践活动:体验自动驾驶,探究安全奥秘
活动1:自动驾驶“慧眼”大发现
1. 明确活动目的:感受自动驾驶的道路识别技术,了解其如何“看懂”道路元素。
2. 开展活动:教师展示道路原始图片和AI识别标注图,让学生分组观察,找出绿色区域、红框、蓝色线条分别对应真实道路中的什么(如车道、行人、车辆、交通标志)。
3. 小组讨论:“自动驾驶汽车识别出这些道路元素后,会怎么做才能保证安全行驶?”(如看到红框的行人会减速避让,沿着蓝色线条的车道行驶),教师补充点评,加深学生对感知与行动关联的理解。
活动2:自动驾驶安全事故大揭秘
1. 任务布置:“自动驾驶汽车虽然很聪明,但偶尔也会发生安全事故,今天我们就来当一回‘安全小侦探’,分析事故原因,提出安全使用建议。”
2. 明确成果要求:结合教材提示,从不同角度分析事故原因,提出1-2条合理的安全使用建议,填写在分析表和建议卡上。
3. 学生小组合作探究,教师巡视指导,引导学生从“设备问题(传感器被遮挡)、环境问题(恶劣天气)、突发情况”等角度分析原因。
4. 分享交流:邀请2-3组展示分析结果和安全建议,教师给予肯定并汇总,比如“恶劣天气要关闭自动驾驶,手动驾驶”“行驶时要随时准备接管车辆,应对突发情况”。
(四)品德教育:与自动驾驶汽车的三个约定
1. 教师提问:“自动驾驶汽车是我们出行的新伙伴,它能让出行更轻松,但我们能完全依赖它吗?使用时需要注意什么?”
2. 展示“AI小公民”与自动驾驶汽车相处的趣味漫画,结合漫画场景逐条讲解三个核心约定,让学生牢记:
恶劣天气慎使用:暴雨、暴雪、浓雾会影响传感器性能,摄像头看不清、雷达会误判,此时要手动驾驶;
突发情况早接管:遇到突然闯人的行人、动物或突然停车的车辆,自动驾驶可能“手忙脚乱”,要随时准备操控汽车;
复杂情况多观察:交通信号复杂、光照条件不好时,系统可能识别错误,要先自己观察分析,再参考系统判断。
3. 师生共同约定:“自动驾驶是好帮手,我们才是行车安全的决策者,要合理使用,不盲目依赖!”
(五)课堂小结与拓展
1. 小结:今天我们探索了自动驾驶汽车的行驶秘密,知道了它有聪明的“眼睛”(感知设备)、会思考的“大脑”(计算机程序)、灵活的“手脚”(行动部件),掌握了“感知-思考-行动”的行驶逻辑,还学会了安全使用自动驾驶的三个约定,体会到了智能科技给出行带来的改变。
2. 课后拓展:回家和爸爸妈妈一起聊聊“自动驾驶汽车的好处和注意事项”,当一回“安全小老师”提醒他们;同时收集一张自动驾驶汽车的图片,标注出它的“眼睛”和核心部件,下节课和同学分享。