掌握Python程序基本语法知识。
体验通过编程解决问题的基本过程,感受计算机编程的魅力。
学习重点:通过综合解决实际问题,编写实用性程序。
学习难点:对实际问题进行抽象与建模,并使用Python语言正确地描述算法。
连网且装有Python软件的计算机
视频:湖北首个智慧人行过街系统亮相
提问:此人行过街系统“智慧”在哪里?
项目情景:在前几节课中,我们已经对“自助式人行过街红绿灯”有了基本功能的初步研究,现在我们要进一步丰富“自助式人行过街红绿灯”功能。
结合刚才视频中所看到的一些真实社会生活场景中的智慧信息功能,同学们以小组为单位,探究“人行红绿灯”到底要实现哪些功能并进行功能设计。
请同学们组内讨论,交流分享设计过程中的困惑,最终提出处理方案,完善表格并进行展示。
“自助式人行过街红绿灯”设计方案
序号 | 功能 | 学科问题 | 学科知识 |
1 | 时间控制 | 倒计时 | 循环结构 |
2 | …… | …… | …… |
由各组讨论得到的方案可见,欲实现的功能大致可分为以下五大类:灯控通行、按键控制、斑马线提醒、闯红灯监测与阻止和辅助功能。
小组分工:
各小组从中挑选其中一方面的功能深入探讨,完成算法设计与程序实现,最后将小组作品展示分享。
项目分组,体验引导:
(1)灯控通行:主要实现红绿灯的切换。
(师设问,例,如何按人流数量设置合适的时间间隔?)
功能 | 方案 | 部分流程图 |
灯控通行 | 在红灯倒计时结束前2s启动等候区域的人脸识别装置,若检测到人数不超过15人,则保持绿灯原设定的时间值t不变;若检测到人数范围为15人以上,每增加10人每增加10人(不足10人按10人计),绿灯倒计时的初始值增加1s,累计增加不超过5s。 |
(2)按键控制:主要用来响应行人的过街请求。
(师设问,例,如何预防有人滥用按钮?)
功能 | 方案 | 部分流程图 |
按键控制 | 红灯状态下开始倒计时,说明系统已经响应某行人的按键。若此过程中继续有人按键,系统将记录按键次数及频率,若按键次数在三次及以内将不影响原倒计时;若超过三次,则每多按一次,倒计时延长5s;当按键频率超1HZ,或延长的时间超30s,则启用警告系统。 | |
(3)斑马线提醒:与红绿灯状态同步,用醒目的方式提醒行人可否过马路。
(师设问,例,剩余时间仅有五秒时如何加快提醒条的速度?)
(4)闯红灯监测与阻止:闯红灯违章行为的动态处理。
(师设问,例,如何监测有人闯红灯并阻止)
(5)辅助功能:辅助抓逃、语音提醒等。
视频:红绿灯问题举例
要求:
小组讨论总结项目设计过程,用PPT的形式呈现思维完善的整个过程和最终的程序作品(实现“自助式人行过街红绿灯”某类功能的程序),并将各自学习所得与其它小组成员分享。
学习效果评价表
知识点及能力 | 学生自评 | 小组互评 |
实际问题的解决分析 | 【1】【2】【3】【4】 | 【1】【2】【3】【4】 |
算法与程序的综合应用 | 【1】【2】【3】【4】 | 【1】【2】【3】【4】 |
编写代码实现算法 | 【1】【2】【3】【4】 | 【1】【2】【3】【4】 |
实践操作能力 | 【1】【2】【3】【4】 | 【1】【2】【3】【4】 |
情感态度与价值观 | 学生自评 | 小组互评 |
能自主学习,勇于探索 | 【1】【2】【3】【4】 | 【1】【2】【3】【4】 |
小组讨论勇于发表意见 | 【1】【2】【3】【4】 | 【1】【2】【3】【4】 |
梳理并综合讨论观点 | 【1】【2】【3】【4】 | 【1】【2】【3】【4】 |