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第84期【AI应用】|用方向和距离确定位置•五木老师在线小工具《搜救雷达确定位置》

第84期【AI应用】|用方向和距离确定位置•五木老师在线小工具《搜救雷达确定位置》

   《搜救雷达确定位置》情境互动

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       活动目标
      通过海上搜救真实情境,学生体会:仅大致方向不能锁定位置、仅有距离也无法定位;确定平面内准确位置,参照点、方向(角度)、距离三者缺一不可,为二维定位(数对、方位位置)构建认知基础。
       教学实施流程

       1.仅提供大致方向

【设计意图:只有粗略方向,无法精准搜救】

      2.雷达示意图,可选西南,西北,东南,东北,以“西南方向”发送信息
      师:海上一艘渔船遇险发出求救信号,搜救船准备开展救援。现在渔船只发送一条信息:西南方向。大家思考,搜救船能立刻找到渔船吗?
      生1:不能!西南是一大片区域,有无数个点。
      生2:只知道西南方向,不知道离我们有多远,找不到准确地点。
      师小结:只提供笼统方位,只能锁定一片扇形区域,无法锁定唯一地点。想要缩小范围,需要更精准的方向。
      师:渔船需要测出精准角度,把方位精确化。

       3.给出精确角度,缺少距离

【设计意图:仅有精确方向角度,仍然不能定点】

      4.雷达标注夹角自选,以73°为例。

      师:渔船开启雷达,搜救船南偏西73°方向。现在搜救船可以直接抵达目标吗?
      生:还是不行!虽然方向精准了,但是沿着这条射线,远近都有可能,不知道航行多远距离。
      师:说得非常关键!确定了精确角度,只会形成一条射线,射线上存在无数个点位。缺少距离信息,依旧找不到渔船。
      师引导:想要锁定唯一位置,还需要补充什么数据?
      生齐答:距离!
      5.精确角度+尝试错误距离

【设计意图:方向搭配错误距离,依旧定位失败】角度定为73°,选择1500m发送,红点落在错误地点

      师:我们先尝试发送距离1500米,观察雷达。大家发现什么?
      生:红点出现在射线上,但并不是渔船真实位置,距离不对。
      师追问:这说明了什么?
      生:方向、角度确定后,距离数值必须准确,距离不同,位置不同。
师:接下来我们调整距离,输入正确数值1000米试一试。
      6.精确角度+正确距离,成功锁定点位

     小结:南偏西73°、距离1000m,红点锁定渔船。
      师:以搜救船为观测点,渔船在南偏西73°方向,距离1000米处。雷达成功锁定渔船唯一位置!
      组织学生小组讨论:回顾整个搜救过程,说一说想要确定平面上物体准确位置,需要哪些条件?
       知识总结
     确定平面内一个物体的准确位置,要先确定参照点,还需要知道物体相对于参照点的方向(精确角度)和距离,三个条件缺一不可!

      1. 粗略方向 → 一片区域(无法定点)
      2. 精确角度(无距离) → 一条射线(无法定点)
      3. 精确角度+错误距离 → 射线上错误点位(无法定点)
      4. 精确角度+正确距离 → 平面唯一位置(成功定位)