06-20《智慧出行》教学设计

第20课智慧出行
一、教材分析
本课教学内容分为三部分。

第一部分通过城市公共自行车中“智能硬件”的介绍及“人”与“车”的连接，通过卫星定位技术、网络通信技术和专业软件等，自行车可以实现自动定位、在线找车，使同一辆自行车和众多的不同个体建立了联系，实现自行车资源的共享，解决了交通出行最后一公里的问题，落实了低碳出行，实现了绿色出行。

第二部分实际上是承接第一部分的绿色出行，基于公交优先原则，认识以RFID技术手段，以汽车电子标识为载体，使“车”与“路”建立和谐的通行关系，让公交车在红绿灯路口时，通过感知公交车信息实现公交优先通行，延长绿灯或缩短红的时间。

在这基础上，结合智能公交系统的介绍，使学生认识智慧出行的实现绝不是依靠的某一个技术或交通工具。

它是依靠技术、平台、服务的系统相互集成。

第三部分主要通过“人”“车”“路”各自的内涵与彼此的关系探讨，以及先进的通信技术、控制技术、传感技术、人工智能技术等有效集成，重塑“人”“车”“路”的关系，真正实现“以人为本”的智慧出行。

二、学情分析
六年级的学生对城市公共自行车有一定的了解，部分学生还有一定的使用体验，知道城市公共自行车的使用特点。

但他们对自行车的“智能硬件”配置还不太了解，因此对城市公共自行车是怎么实现自动定位、在线找车，使同一辆自行车能够和众多不同个体建立联系，实现自行车资源的共享也就不太了解。

另外，部分学生只有过公交专用道一种公交优先体验，对红绿灯发送公交优先通行指令还没体验过。

三、教学目标与要求
1. 了解公共自行车、智能公交等出行方式的变革。

2. 了解通过网络和软件实现人与车的连接方法。

3. 知道RFID技术、卫星定位技术等在智能交通中的作用。

4. 通过智能终端，体验城市公共自行车出行的一般方法。

5. 通过学习感受到物联网技术对生活出行的影响，激发学生的学习动力。

6. 形成绿色、低碳出行的习惯，提高儿童安全出行的意识。

四、教学重点与难点
1. 重点：智慧出行各场景中物联网技术。

2. 难点：智慧出行体系的构成。

五、教学方法与手段
本课采用教师引导演示、视频简介、讲授讨论等教学方法。

六、课时安排
安排1课时。

七、教学准备
网络教室、教学课件、智能手机等。

八、教学过程
（一）导入
课件出示：生活中的各种堵车的场景照片。

交流：你们遇到过堵车吗？堵车时有什么感受？
在堵车时你如果坐车里，最羡慕使用什么交通工具的人？（预设：自行车）
自行车出行除了在拥堵时更便捷外，还有什么优点？
【设计意图】利用现实生活的交通拥堵问题启发学生思考，使学生了解需要解决的关键问题，倡导低碳无污染的绿色出行。

（二）自行车共享
讲述：正是有了低碳无污染、不容易拥堵这些优点，我们发现身边骑自行车的人越来越多了，在城市中我们可以看见公共自行车（课件出示图片）。

公共自行车，通常由地方政府协同企业共同建设和部署，是城市公共交通的重要组成部分。

课件播放关于城市公共自行车的视频。

介绍：城市公共自行车。

（课件出示图片）
图1 图2
它采用固定区域停放方式，用户使用完毕后必须将自行车归还至指定区域。

介绍“码上行”APP软件实现扫码使用公共自行车。

（教师手机可以演示）讨论：通过手机APP或相关程序为什么能够找到城市公共自行车呢？你认为可能用到了什么技术？
找到公共自行车是不是就可以骑了？（需要扫一扫进行解锁）这又是怎么实现的呢？
小结：借助物联网技术，公共自行车实现随扫随用的共享租赁模式，不但解决了出行的“最后一千米”难题，而且倡导了低碳、绿色的生活主张。

【设计意图】通过公共自行车APP的使用了解卫星定位技术、网络通信技术和专业软件等，城市公共自行车可以实现自动定位、在线找车，使同一辆自行车和众多不同个体建立了联系，实现自行车资源的共享。

提问：你们骑过自行车吗？
明确：我国道路交通安全法规定未满12周岁的学生不能骑自行车上路。

讨论：为什么未满12周岁的学生不能骑自行车上路？
播放视频：交警介绍小学生为什么不能骑车上路。

小结：小学生在应变能力、制动力度、保持平衡等方面与成人有较大的差距，骑车时容易产生危险，所以未满12周岁的学生不能骑自行车。

【设计意图】对于我们来说出行最重要的是安全，现在许多小学生骑着共享单车在马路上横冲直撞，险象环生。

这就需要我们做好道路安全教育，让学生知道我国道路交通安全法规定未满12周岁的学生不能骑自行车的原因，引导学生安全出行。

（三）智能公交
讲述：在生活中，除了自行车外，公共交通也是一种绿色低碳出行的出行方式。

但乘坐公交车还有一个的问题，那就是“慢”。

交流：哪些因素会造成公交车行驶缓慢？
你们知道采取了哪些措施吗？
讲解：1. 公交车专行道。

2. 聪明的红绿灯
播放：公交优先通行视频。

讨论：为什么公交车到了红绿灯路口，会自动延长绿灯时间呢？
交通信号灯是怎么识别路口的车辆到公交车的？
介绍：公交车电子标识。

汽车电子标识就是将车辆的车牌号码等各类信息存储在电子标签中，俗称“电子车牌”。

汽车电子标识采用了无源、非接触式、超高频无线射频识别技术（RFID），具有安装维护简便、识别速度快、识别准确率高、双向安全认证等优点，可在汽车高速行驶中远程动态采集，并准确识别车辆登记信息，实现对车辆和道路交通等精细化智能管理（课件出示图片）。

图3 图4
讨论：如果所有汽车都安装了汽车电子标识，会对道路交通产生怎样的影响？
小结：道路交通更加顺畅，违规车辆无漏网，救护车、消防车真正实现优先通行。

【设计意图】使学生了解到汽车电子标识能够让车与路建立和谐的通行关系。

尤其是在红绿灯路口时，通过感知公交车信息实现的向红绿灯发送公交优先通行指令，延长绿灯或缩短红灯时间，提高公交车通行效率。

提问：在实现了公交优先通行的基础上乘坐公交车出行时你最关注的是什么？（公交车什么时候到，车上拥挤吗）
播放：智能公交视频。

讨论：这是怎么实现的？
小结：典型的智能公交由电子标识系统、卫星定位系统、公交优先系统、交通运输管理平台、交通信息服务平台等构成，而不是单单依靠某一个技术。

（四）人工智能与智能交通
提问：在公共自行车系统中，利用物联网技术把什么联系起来了？（人与车）在智能公交中利用物联网技术把什么联系起来了？（车与路）
交流：如果把“人”“车”“路”都联系起来了，我们的交通会怎样呢？如何实现？
介绍：互联网＋信号灯
系统先通过路口监控，针对实时路况精确计算与评估该区域内的车、人流量。

再通过数据分析，优化红绿灯的合理使用，在交通饱和状态下优化区域内最大的通行量，从而实现对交通信号灯的智能控制，改善交通环境，将人工操作成功升级为智能信号灯控制。

讨论：在这个场景中，“人”“车”“路”原来是什么关系？后来是什么关系？是谁在主导关系的改变？需要哪些条件？
明确：这就是人工智能管控下的交通。

通过“人”“车”“路”数据的管理，让交通变得更通畅。

人工智能不仅能够管理实时的交通数据，它还能通过对历史数据的深度挖掘和梳理，形成多维度的综合交通管理策略，缓解交通阻塞，减少交通事故，提高路网通过能力，提升通行效率，降低能源消耗，减轻环境污染。

图5
【设计意图】使学生了解通过先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术和综合技术有效的集成，可实时分析城市交通流量，调整红绿灯间隔，缩短车辆等待时间，提升城市道路的通行效率，重塑“人”“车”“路”的关系，让学生了解利用人工智能，真正实现“以人为本”的智慧出行。

（五）巩固总结
交流：城市公共自行车和智能公交有什么共同点？
【设计意图】使学生更加明确智慧出行的实现绝不是依靠的某一个技术或交通工具，它是依靠技术、平台、服务的系统集成。

【教案设计：虞锡峰（无锡市洛社中心小学）】。