第9课 系统中的计算（教案）2023-2024学年五年级下册信息技术浙教版

第9课《系统中的计算》教学设计 【课标内容要求】 通过体验和分析身边的控制系统，了解计算在控制系统中的过程和作用，认识不同控制系统中的不同计算类型。 【教学内容分析】 本节课是“系统中的计算”单元中的第一课，在上一单元学生已经认识了控制系统，能分析简单的控制系统的三个环节。本课在整个单元中起着承上启下的作用，学生在本课中了解常见的计算类型，体会系统中实际的计算过程，为后续尝试自己用合适的计算方式策略算法等来解决实际问题打下基础。 【学情分析】 本课授课的对象是五年级学生，他们具有一定的信息获取能力，经过前两个单元的学习，已初步感知生活中的控制系统，能够尝试对生活中熟悉的控制系统进行分析并识别其中的输入、输出环节，但对控制系统实现控制的具体内部过程，以及输入输出过程中计算究竟是如何实行尚不明晰。 【教学目标】 1.知道什么是计算，了解常见的计算方式。 2.理解并说出控制系统中的“计算”这一核心环节的大致过程。 3.感受生活中各种各样的控制系统，分析其功能，体验计算过程，体会具体案例和环境中计算过程是否可靠对生活、安全的影响。 重点：在具体信息科技应用场景中，识别计算系统的输入、计算和输出环节 难点：理解分析不同控制系统的计算过程和计算类型 【核心素养指向】 目标1基本指向信息意识。 目标2基本指向计算思维。 目标3基本指向数字化学习与创新。 【设计构想】 通过小区车闸系统和楼道感应灯系统的生活情境，分析计算过程中的“输入”“计算”“输出”，帮助学生体会不同控制系统的不同计算过程，认识不同的计算类型；通过从开关控制灯到声控感应灯系统，从做中学中感受控制系统中的计算过程，体会控制系统中的不同控制方式；在各教学活动的开展中贯穿学评单，从而实现教学评一致性。 【教学环境及资源准备】 教师教学课件、学生学评单、DF创客套件（按钮、led灯、声音传感器、主控板）、mind+编程软件、楼道声控感应灯半成品程序 【教学活动设计】 教学环节 教学过程 设计意图 一、情境导入 1.情境导入 播放场景，小区闸门口，一辆业主车识别车牌后闸门开启进入，另一辆外来车无法识别，保安了解情况后按下开关打开闸门 2.提出问题 提问：为什么两辆车一辆能打开，一辆打不开闸门？ （车牌不一样，外来车牌无法被识别） 那么小区的车闸系统究竟识别过程中，究竟是依靠什么逻辑来进行计算判断的呢？ 导入课题——系统中的计算。 用常见的生活情景，联结真实世界，激发学生探究的兴趣 二、师生互动 首先分析车闸控制系统的“输入——计算——输出”三个基本环节。 输入是：摄像头获取到的车牌照号S；还有小区内所有业主车辆的登记表L 输出是：闸门开启或关闭 那么计算过程是：通过查找车辆登记表L，如果车牌照号S在车辆登记表L内，那么闸门开启；如果不在，那么闸门保持关闭 像这样这样根据给定的数据，从表中找到对应结果的过程，就叫做查表计算。 比如，同学们背过的乘法口诀，实质上就是一个查表的过程。以前不熟练的时候，每次进行计算有的同学是不是就要从头背一遍去找对应的那条口诀。 提问：那么除了查表，当然还有别的计算类型吗，比如说空调究竟是怎么实现运行到房间内一定的温度自动暂停开启？ 能尝试仿照刚才的小区门闸“输入——计算——输出”的过程来说一说？ 输入：空调运行前，为它设定的预期温度 t；还有传感器每隔一段时间对房间温度检测得到的实时室温f 输出：开启或者关闭空调压缩机和风机 那么计算过程是： 首先需要判断是制热还是制冷，不同的模式，空调系统的计算逻辑会发生改变 比如制热时，用实时室温f和预期温度 t进行减法运算，如果f-t>0,就代表着室内温度已经达到了预期目标，那么空调压缩机和风机就可以关闭；如果f-t<0，那么代表着室内温度还不够，那么空调压缩机和风机就需要打开 空调系统通过不停地进行这样的条件计算，来实现对房间温度的自动化控制 像这样将数据与预先设定好的条件（规则）进行匹配，符合哪一种情况就给出对应结果的计算类型，就叫做条件计算。 比如，考试大于90，是优秀； 81-90，是良好； 71-80，是中等； 60-70，是及格； 小于60，是不及格；这种计算方式就属于条件计算。 在实际情景的分析中，体验计算的过程。 结合已有的生活经验，帮助学生加深理解 三、实验探究 1.分析声控感应灯系统 先完成表单，声控感应灯系统中的“输入——计算——输出”的过程 判断，属于哪种计算类型？ 计算过程 输入 计算 输出 具体表现 检测周围环境的声音实时分贝值；生活中安静环境中的预定分贝阈值 （进行对应计算，实时分贝值是否超过预定分贝阈值） 灯亮起或熄灭 用到器材 （声音传感器） （掌控板） （led灯） 2. 构建声控感应灯系统 可以选用哪些硬件设备？并将设备进