第8课 开关量的与运算（教案）2023-2024学年六年级下册信息技术浙教版

第8课《开关量的与运算》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，对多个因素的条件判断产生的多个开关量进行简单的逻辑运算，并利用实验器材、虚拟仿真系统搭建简易仿真环境验证过程与控制系统的设计。 【教学内容分析】 本节课是六年级下册的第二单元《控制系统中的运算》的第4课。第一单元《控制系统中的反馈》讲述计算机在自动控制系统中发挥的作用，利用反馈实现系统控制的优化。而这个单元主要讲述自动控制系统利用多种控制开关量实现灵活、精准控制。这节课是主要讲解控制系统中“与”、“或”、“非”三种逻辑运算中的与运算。 【教学目标】 1.通过对比不同的控制系统，了解控制系统中的逻辑运算。 2.通过分析自动灌溉系统，理解开关量的与运算及其规则。 3.利用学习资源包搭建简易自动灌溉系统，验证与运算。 重点：了解控制系统中的逻辑运算，理解开关量的与运算。 难点：理解与运算的运算规则。 【核心素养指向】 1.通过对比不同的控制系统，了解控制系统中的逻辑运算。（信息意识：经过前两个单元的学习学生对生活中的控制系统有了更深入的了解，能够敏锐地察觉出控制系统中包含的多个开关量，能有意识地了解不同控制系统中不同的逻辑运算。） 2.通过分析自动灌溉系统，理解开关量的与运算及其规则。（计算思维：利用方框图形化表示与运算的系统控制流程，借助表格抽象关键要素，建立模型，梳理不同开关量的不同值的与运算对应不同的运算结果，培养学生计算思维能力。） 3.利用学习资源包搭建简易自动灌溉系统，验证与运算。（数字化学习与创新、信息社会责任：探究学习资源包合作搭建简易自动灌溉系统，培养学生利用数字化工具和科学实验器材求证科学真理的意识。） 【学情分析】 这一届六年级的学生处于新旧教材的交替期，对于这册新教材建立还需考虑学生上学期算法的掌握情况和下册前面课程的掌握情况。最好能做到由浅入深，细细打磨。 【设计构想】 第一二部分：以生活中有许多控制系统需多个开关量实施灵活、精准自动控制。列举多个生活实例导入，让学生初步感知三种不同的逻辑运算。1.自动灌溉系统需满足两个条件才能启动：既要土壤的湿度小于阈值，又要有适宜的温度。2.智能路灯系统，只要满足以下其中一个条件就可以自动亮灯：光线暗到一定程度，或者达到某一个时间。3.银行ATM机，如果满足条件即为真，不满足即为假：只要密码正确就可以进入系统界面，否则无法进入。 第三部分：理解开关量的与运算。借助自动灌溉系统实例，介绍与运算的概念。并用方框图形象化地表示与运算下的系统控制。 第四部分：掌握与运算规则。利用学习资源包（主控板、温度传感器、土壤水分传感器、喷雾器）搭建简易自动喷灌系统并将实验结果填入表格，验证与运算。 第五部分：小结及布置升降柱的课后作业以巩固学习。 【教学环境及资源准备】 学习单、虚拟仿真实验平台、自动灌溉系统实验器材、教学课件 【教学活动设计】 学习任务 （各环节） 学习过程 设计意图 用时 教师活动 学生活动 1、 创设情境，讨论导入 二、视频支架，建构逻辑运算 同学们，我们知道生活中的各种控制系统之所以能实现精准控制，是其背后的各种因素。你看： 教师播放一个路灯的视频，当时间到达18时时，路灯亮起。 提问：从视频中，你能分析这个路灯背后的控制条件吗？ 你能用（如果……那么……）的自然语言描述吗？ 教师继续播放视频：雷雨前夕，天空昏暗，路灯没亮，对交通产生安全影响。 提问：针对这个现象，你想到了什么？ 你能加入光线条件，再用（如果……那么……）的自然语言描述一下吗？ 回答：是时间作为控制条件 回答：如果 时间到达18时，那么路灯亮起。 回答：路灯只根据时间作为条件有缺陷，应该考虑光线问题。 回答：如果 时间到达18时或光线暗到一定程度，那么路灯亮起。 通过前面几节课的学习，学生很快就能找出智能路灯系统及自动灌溉系统中的开关量，而银行ATM机也可以根据生活常识很快找出开关量。若有遗漏，引导补充。让学生根据已有经验实现问题解决，培养学生问题解决的能力。 加入”光线”条件，提出智能路灯系统建立的或运算。 3分钟 15分针 二、视频支架，建构逻辑运算 你看，因为引入了第二个条件判断因素，使得系统的控制更加智能。 路灯控制是这样，那么自动灌溉系统又是如何控制的呢？ 教师播放视频：展示当土壤湿度小于某个阈值，但温度不在适宜范围内（温度过高，容易灼烧 或 温度过低，容易冻伤），灌溉系统不启动；当土壤湿度小于某个阈值，且温度介于最高温度阈值与最低温度阈值之间，灌溉系统启动。 提问：从这个视频中，你能分析自动灌溉系统背后的控制条件吗？ 能否用“如果……那么……”