06-20《智能交通》教学设计

第20课智能交通

【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和共享单车的“智能硬件”配置的介绍结合学生对共享自行车使用方式的了解，让学生了解通过卫星定位技术、网络通信技术和专业软件，可以实现自动定位，在线找车，让人与车建立了连接，从而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。第二部分以实现公交优先通行为目标，认识通过RFID技术手段，以汽车电子标识为载体的智能交通的实现方式，车与路建立和谐的通行关系。在红绿灯路口时，通过感知公交车信息能够实现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。第三部分通过“人”“车”“路”各自的内涵与彼此的关系探讨，学生了解通过先进的信息技术、控制技术、传感技术和综合技术的有效集成，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”的智能交通。

【学情分析】

六年级的学生对共享自行车有一定的了解，部分学生还有一定的使用体验，知道共享自行车的使用特点。但他们对共享自行车的“智能硬件”配置还不太了解，因此对共享自行车是如何实现自动定位、在线找车，如何使同一辆自行车能够和众多不同个体建立联系，如何实现自行车资源的共享也就不太了解。另外，许多学生只有过公交专用道这一种公交优先体验，对红绿灯发送公交优先通行指令也没体验过。

【教学目标与要求】

1. 了解利用共享自行车等公共交通出行的便捷。

2. 知道卫星定位、RFID技术、蓝牙在智能交通中的作用。

3. 了解通过网络和软件把人与车连接起来的方法。

4. 通过智能终端，体验共享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。

【教学重点与难点】

重点：了解智能交通中的物联网技术的应用。

难点：交通领域各场景中“人”“车”“路”的关系。

【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。

【课时安排】

安排1课时。

【教学准备】

网络教室、教学课件、智能手机等。

【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、共享自行车

讲述：正是因为具有低碳无污染、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，尤其是大街上到处可见的共享单车。（课件出示图片）

共享单车有什么特点？

交流汇报：随时可以找到，随扫、随用、随骑、随还。

交流：一般你们是怎么找到共享单车的。（专用APP、微信、百度地图……）

思考：通过手机APP或相关程序为什么能够找到共享单车呢？你认为可能用到了什么技术？

课件出示图片：

找到共享单车是不是就可以骑了？（需要扫一扫）这又是怎么实现的呢？

结合“智能硬件”讲解开锁原理。

演示：操作找车、解锁过程。

【设计意图】通过共享单车案例了解卫星定位技术、网络通信技术和专业软件等，共享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。

讲述：并不是所有地方都有共享单车的，有些地方只有城市公共自行车。

介绍：城市公共自行车。（课件出示图片）

对比：城市公共自行车与共享单车有什么不同？

小结：城市公共自行车在固定停车点利用智能锁车桩实现车辆借还，共享单车利用智能锁做到了随扫、随用、随骑、随还。

你们骑过共享自行车吗？

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。

讨论：为什么未满12周岁的学生不能骑自行车？

播放视频：交警介绍小学生为什么不能骑共享单车。

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】智能交通只是保障了我们出行的绿色、便捷、畅通，但对于我们来说出行最重要的是要安全。尤其是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，早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、公交先行

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？

你们知道相关部门采取了哪些措施吗？

讲解：1. 公交车专行道。

2. 聪明的红绿灯。

讨论：为什么公交车到了红绿灯路口，绿灯时间会自动延长呢？

交通信号灯是怎么识别路口的车辆是公交车的？

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）

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？

播放：汽车电子标识工程介绍视频。

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】智能交通在解决拥堵问题时的实现方式，使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，提高人们的出行效率。

四、人工智能与智能交通

提问：在共享自行车系统中，利用物联网技术把什么联系起来了？（人与车）在公交先行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。