第7课 开关量的生成（教案）2023-2024学年六年级下册信息技术浙教版

第7课《开关量的生成》教学设计 【课标内容要求】 通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量。 【教学内容分析】 《开关量的生成》一课内容选自浙江教育出版社《小学信息科技（六年级下册）》第二单元《控制系统中的运算》第7课。本单元是一场立足于“逻辑与运算”模块下的控制系统实现之旅，上接控制系统的触摸体验，下接控制系统的深入探究，架起了从理解走向创造的桥梁。本课在整个单元中起着举足轻重的作用，学生在本课触摸“生成”，感受看得见、摸得着的算法；在本课锻造学生思维模型，学会从整体入手来分析计算系统的关键环节，这为后续学习更为复杂的控制系统奠定基础。 【教学目标】 1. 认识开关量的生成可以实现对系统的控制。 2. 通过光线变化模拟实验，确定光感路灯控制的阈值。 3. 通过光感路灯的项目实现，知道连续量可以经由阈值判断生成开关量，并学会编写简单程序实现对开关量的控制。 4. 在智慧生活项目开发中，增强用技术解决问题的能力和创新的意识。 重点：1.确定光感路灯控制的阈值。 2.知道连续量可以经由阈值判断生成开关量。 难点：连续量经由阈值判断生成开关量的过程。 【核心素养指向】 本课为浙江教育出版社《信息科技》教材中六年级的《开关量的生成》一课。教学上从身边的控制系统出发，通过实验探究、模型建构、编程实践等活动，由“象”至“理”聚焦数据变化，以“小”见“大”促进思维提升，引导学生学会以学科的眼光看世界，以学科的思维解决问题。整堂课基于，围绕“学路”主线，落实了学科核心素养的培育。 【学情分析】 六年级学生具有一定的信息获取能力，已初步感知生活中的开关量与连续量，对分支结构较熟悉，会分析简单程序与调试程序。但尚未经历用传感器获得数据、用数据与程序控制硬件的过程，对本课所指向的“生成”含义也是不明确的。在已知与未知间还存在一些模糊点，学生对表达式中变量与阈值的区别不够清晰，对分支逻辑运算结果与执行路径的对应存在疑惑。因此，需要教师从整体到局部，深入引导，层层突破。 【设计构想】 一盏路灯 一境到底 01 二次实验 深究原理 一个模型 智感赋能 02 03 三错“主义” 迭代改进 04 【教学环境及资源准备】 掌控板、传感器等硬件，Mind+等软件，课件等。 【教学活动设计】 学习任务 学习过程 设计意图 用时 教师活动 学生活动 一、情境入新题 1.情境导入，提出问题 任何一个系统中的数据都可以用两个量表示——开关量与连续量。 让我们把目光聚焦到城市马路上随处可见的路灯，观看视频。 提问：路灯亮起的过程中，谁是开关量?谁又是连续量？ 追问：夏天天还没暗，路灯就亮起来了，有什么办法可以让它更智能？ 2.实物模型，激趣导课 展示智能光感路灯模型。 演示：当用手遮住这个光线传感器的时候，模拟黑暗环境，路灯亮起。手移开，模拟明亮环境，路灯熄灭。 这里路灯的开关量究竟是怎么生成的呢？今天这节课我们就一起来探究一番开关量的生成，导入课题。 学生从现有的路灯系统分析，寻找开关量和连续量。 学生认知“模型”重构，提出光感路灯——换一种量来控制路灯的开关量。 请一学生上来试一试，感受模型的智能化。 联结现实，抽取智慧城市的一部分——路灯，进行创意改造，重构学生的认知模型。从整体切入，教会学生用学科的眼光看世界。 5 二、实验探阈值 既然一个小小的光线传感器就可以代替人的眼睛感知光线明暗，那它获取到的数据到底是怎样的呢？ 【实验一】：用传感器监测光线强度数据 （1）认识硬件 对照学单，找出光线传感器、LED灯所在的位置。 （2）连接硬件 用数据线建立起软件与硬件之间的连接。 （3）运行程序 打开“光感路灯探究.sb3” 文件，连接mind+中端口，单击绿旗，执行程序。 （4）观察数据 观察显示屏中数据的变化 提问：①跳动的数值指的是？②数据有何特点？（什么时候变大？什么时候变小？） 现象解析：外界的环境光被光线传感器感知，输入到掌控板中，掌控板中的数据经过程序的触发，输出到显示屏中被我们看到。这就是光线转变为具体数值的全过程。 2.实验二：探究阈值 教师模拟2种现象，引发学生改变现有光线强度，模拟不同环境状态： （1）用黑色卡纸遮挡光线传感器，返回数据是多少？模拟什么环境? （2）用光源直接照射光线传感器，返回数据是多少？模拟什么环境？ 由此可知，光线传感器可检测到的数据范围是？——0~4095 实验设计过程： ①猜想：到底哪个数据可以代表天快黑了，路灯该亮起来了？ ②设计：用什么方法可以模拟黄昏的环境？（学生参与设计） 在学生提出的方案基础上，出示实验器材——透光暗盒装置。 作用：它的周围用黑色卡纸包裹，有利于隔绝周围环境光对监测数据的干