内容正文:
第10课《开关量与控制》教学设计
【课标内容要求】
通过分析典型应用场景,了解计算机可用于实现过程与控制,能在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计。
【教学内容分析】
新课标提倡“科”与“技”并重,本课选自浙江教育出版社2023版小学信息科技六年级下册第10课,该内容属于第三学段(5-6年级)的《控制与系统》模块,是第二单元《控制系统中的运算》中的最后一节综合课。在本单元的学习中,学生要了解系统的输入输出可以是连续量或是开关量;了解连续量可以经过阈值判断形成开关量;掌握开关量的简单逻辑运算。作为单元的综合课,学生已基本掌握上述内容,因此本节课重点是学生根据实际生活情境综合运用这些知识,设计和实现小型开关系统,从而解决现实生活中的问题,进一步提升信息素养。
【教学目标】
1. 根据实际生活情境,巩固理解对开关量的三种逻辑运算;
2. 通过梳理开关量的变化,控制声控灯系统;
3. 通过实验探究,完成小型开关系统的设计与实现;
重点:根据生活实际,梳理影响声控灯系统的因素及各要素之间的逻辑关系;
难点:(1)理解声控灯系统中开关量的与运算;
(2)开关系统的搭建和程序设计,实现软硬件结合;
【核心素养指向】
信息意识:针对简单问题,确定解决问题的需求和数据源,主动获取、筛选、分析数据,解决问题。掌握开关量的与、或、非逻辑运算。
数字化学习与创新:利用在线平台和工具寻找生活中的过程与控制场景。能设计用计算机实现过程与控制的方案,并在实验系统中通过编程等手段加以验证。
计算思维:在问题解决过程中,能将问题分解为可处理的子问题,了解反馈对系统优化的作用。能设计实现过程与控制的算法,用计算机通过编程等手段进行科学实验,验证优化算法。
信息社会责任:了解自主可控系统的优势,认识到系统对解决学习和生活问题的重要性,合理地设计与使用控制系统。
【学情分析】
本课的授课对象为六年级学生,他们正处于从具象思维到抽象思维的过渡阶段,能够通过特殊的案例理解普遍化的道理。通过上册和前一单元的学习,学生已经掌握了用计算机解决问题的方法等算法的基本知识,对系统中涉及的硬件等设备有了初步的接触,同时也了解控制系统中的反馈、连续量和开关量以及开关量的三种逻辑运算等内容,这为本节课的学习奠定了基础,但对小型系统的设计是第一次接触,要具备一定的动手实践能力和科学探究精神,本节课旨在综合运用之前所学知识来解决现实生活中遇到的问题,完成小型开关系统的设计和实现。
【设计构想】
1.整体设想
课程围绕设计楼道灯开展,以解决生活中的实际问题为情境,让学生在设计一盏省电又方便的楼道灯中学会控制系统的实现。
2.教法学法
(1)实验探究法:任务驱动,自主学习,合作探究。
(2)讨论法:教师引导下,学生开展有效讨论,交流信息,实现信息最大价值。
(3)小组合作学习:开展小组合作学习,共享信息,交流想法。
(4)迁移应用学习:将生活经验迁移到课堂,帮助分析问题,之后又将课堂上学到的一般性知识迁移到生活中,用于对实际问题的分解,有助于培养学生的计算思维。
3.情境与任务
本课以设计一盏省电又方便的声控楼道灯为情境,设计了以下三个活动任务:
活动任务一:通过模拟夜晚的楼道灯光环境,探究楼道灯亮度的阈值,并且补充当光线变暗时的代码。
活动任务二:通过模拟楼道有人的声音环境,探究楼道声音的阈值,并且补充有声音之后的代码。
活动任务三:用逻辑代码块将声音条件和光线条件进行连接,完善楼道灯的代码。
4.学生活动
(1)分析楼道灯开关的影响因素,并通过实际情境的模拟,确定亮度和声音的阈值。
(2)通过表格列出各个影响因素与开关量之间的控制关系,分析并确定影响因素之间的逻辑关系。
(3)综合运用所学知识搭建楼道灯声控系统。
5.核心素养的落实
本课从解决实际问题出发,将设计楼道中的声控灯作为情境并贯穿教学,通过三个层层递进的实验来最终解决问题。在实验过程中,引导学生通过实验的方式来展示自己的设计,提升学生的数字化工具使用能力,落实数字化学习与创新;在设计过程中用表格帮助学生理清要素对开关量的控制关系以及开关量之间的逻辑关系,落实计算思维;在实验过程中,通过小组合作等方式交流信息,落实信息意识;在设计过程中所有涉及数据均为模拟现实生活得出,注重信息的真实性,落实信息社会责任。
6. 评价设计
(1)过程性评价:在学生完成各个学习活动的过程中,教师对学生表现出来的学习态度、学习方法、小组合作等进行即时性的评价和表扬。
(2)终结性评价:评价标准如下(3星:优秀 2星:良好 1星:合格)
评价标准
分值
我的得分
能够从现实生活中找出问题及影响因素
能够知道多个因素对开关量的影响
知道搭建楼道灯的过程
【教学环境及资源准备】
教学环境:掌控板,安装m