身边的过程与控制——风扇的奥秘（说课）

说课：周丽佳 成都市温江区光华实验小学校 风扇的 奥秘 身边的过程与控制 1 说明 目 录 contents 2 【 课标分析】 【 学情分析】 【 学习过程】 【设计理念 】 2 课 标 分 析 PART ONE 3 模块地位及作用 数 据：数据来源的可靠性—数据的组织与呈现—数据对现代社会的重要意义。 算 法：问题的步骤分解—算法的描述、执行与效率—解决问题的策略或方法。 网 络：网络搜索与辅助协作学习—数字化成果分享—万物互联的途径、原理和意义。 信息处理：文字、图片、音频和视频等信息处理—使用编码建立数据间内在联系的原则与 方法—基于物联网生成、处理数据的流程的特点。 信息安全：文明礼仪、行为规范、依法依规、个人隐私保护—规避风险原则、安全观— 防范措施、风险评估。 人工智能：应用系统体验—机器计算与人工计算的异同—伦理与案例挑战。 过程与控制处于第三学段，下连算法，上接应用，是由思维到应用的过渡环节。 它是数据、算法、网络、信息处理等四条逻辑主线在系统观念的整合，也是人工智能的预备期和信息安全的拓展。 从内容模块来看，过程与控制处于第三学段，下连算法，上接应用，是由思维到应用的过度环节。再结合六条逻辑主线的具体内容来看，“过程与控制”模块是数据、算法、网络、、信息处理等四条逻辑主线在系统观念的整合，同时它也是人工智能的预备期和信息安全的拓展，贯穿到整个义教段。因此，充分落实好本模板的内容，也是对各核心知识的综合落实，从而有效落实核心素养。 4 内容选择及分析 过程与控制 系统与模块 反馈与优化 逻辑与运算 过程与控制模块是小学阶段初次涉及的内容 基于本模块的地位及作用，同时，过程与控制模块又是小学阶段初次涉及的内容，它主要包括“系统与模块”、“反馈与优化”、“逻辑与运算”三部分内容，而每个内容的知识关联较为紧密，环环相扣，为了能够让孩子们有一个坚实的基础及浓厚的兴趣，本课选用了该模块的第一课时，也即“系统与模块”的第一个课时。 5 “过程与控制”模块的内容要求：（第一条） （1）通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算、输出三个典型环节的系统。 内容选择及分析 紧抓“体验”、“认识”，“了解”和“抽象”四个关键词 结合身边具体的情景或手段，亲身经历体验 强化“初次接触”及“身边的过程与控制”两个概念 通过讨论、分析等去认识 在经历讨论、分析后，能结合举出的实例达到真正地了解 通过归纳、总结、提炼抽象出原理 那么对应的内容要求也自然是要求中的第一条：（1）通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算、输出三个典型环节的系统。同时，通过对内容要求中的”体验“、”认识“，”了解“、”抽象“几个词，我们可以发现，本内容的教学方式主要是结合身边具体的情景或手段，让学生经历亲身体验，在经历了体验后，通过讨论、分析等达到认识身边不同的过程与控制，并结合举出实例说明身边的过程与控制，从而达到真正地”了解“、最后通过归纳、总结、提炼并抽象出输入、计算、输出三个典型环节的系统。 同时，由于是初次接触，以及课标中强调“身边”，因此，我们选择了身边的小型系统“风扇的进阶”入手，来进行教学。 内容选择及分析 结合以上分析： 结论：本课时定位在了解水平及浅层的理解水平 结合本学段学业要求中，画线部分内容，过程与控制普遍存在于日常生活中，以及能识别系统中的输入、计算、输出三个环节，我们可以将本课时定位在了解水平及浅层的理解水平。因此，结合实际，我们形成了本课时的学习目标如下： 7 形成学习目标 学习目标 1.通过不同风扇系统的体验，结合讨论与分析，归纳、提炼出过程与控制系统的三个典型环节，促进抽象能力的提升。 2.经历头脑风暴，探寻身边的控制系统，结合三个典型环节举例说明，合理发展迁移能力； 3.结合风扇系统的进阶，能从三个典型环节去优化升级，设计出优化方案，并说出优化思路，提升创新思维及问题解决能力。 内容要求：（1）通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算、输出三个典型环节的系统。 看看时间，如果时间允许，就简单说一下目标，如果时间不允许，这里可以停留一下，就过，因为后面还要再说。 8 重难点分析 学习重点：通过解构、对比“电风扇”和“感应风扇”的实现过程，抽象出过程与控制系统的三个典型环节是输入、计算、输出，并能应用它识别身边的控制系统。 学习难点：结合风扇系统的进阶，能从三个典型环节去优化升级，设计出优化方案。 难点突破：教师提供一些实例和设计思路，引导学生思考和设计。 9 学 情 分 析 PART TWO 2 10 六年级的孩子思维活跃，基本能从一系列具有相同模式或特点的事物中，提炼总结出共同点。 学情分析 能够结合任务，主动链接生活，善于探索与思考，和表达自己的观点。 没有与本教学内容相关的知识经验，但有一定的与“过程与控制”内容相关生活案例的接触及实践经验。 思维特点： 学习能力： 认知层面： 所以我选择从生活案例入手，以常见的电气设备“风扇”为线索来进行课程学习。 11 设计理念 PART THREE 12 1、基于课标 以核心素养为导向 主题式 实现 “素养落地” 注重 体验感 通过不同风扇系统的体验，结合讨论与分析，归纳、提炼出过程与控制系统的三个典型环节，促进抽象能力的提升。 经历头脑风暴，探寻身边的控制系统，结合三个典型环节举例说明，合理发展迁移能力； 提升信息意识 培养计算思维 数字化学习与创新 结合风扇系统的进阶，能从三个典型环节去优化升级，设计出优化方案，并简单说出优化思路，提升创新思维及问题解决能力。 目标基于课标，素养融入目标 从前面分析，学习目标来源于课标要求，核心素养有机融入目标，如探寻身边的控制系统并举例说明，融合了信息意识核心素养进行设计；借助风扇系统等一系列教具体验与学习，则体现了数字化学习与创新核心素养；归纳、提炼三个典型环节，以及对系统的优化升级等体现了计算思维核心素养，通过这样的目标基于课标，素养融入目标的素养导向，从而有效落实核心素养。 13 2、学生立场 目标的制定基于学生：目标体现了学什么，怎么学以及学的程度 评价设计先于过程设计，并嵌入学习过程： 体现了学生如何才算学会 评价任务一：结合不同风扇的体验，说一说它们都具有哪三个共同的环节；（检测目标一） 评价任务二：各小组举出2-3个身边的过程与控制案例，并简单进行说明三个典型环节；（检测目标二） 评价任务三：结合三个典型环节，优化设计风扇系统，并分享方案及理由；（检测目标三） 内容大概就是这些，用图示化表示更好 14 3、教学评一致 学习目标 评价任务 学习过程 一致性体现 15 4、基于体验式的教学 注重参与性、体验感 以“探寻风扇的奥秘”为主线 强化经历、实践与直观 实现理论与应用的升华 以“探寻风扇的奥秘”为主线，让学生在体验风扇进阶（手摇扇、电风扇和感应风扇）的过程中，通过理解、学习和应用。学生在直观体验与动手实践中感受到控制系统的输入、计算和输出过程，从而更好帮助学生有效的理解和掌握知识。 16 学习过程 PART FOUR 17 活动一：真实体验-风扇的进阶 活动四：应用设计 ——进阶的风扇（5-8分钟） 活动二：分析解构——抽象环节(15-18分钟) 活动五：汇报展示——评价优化（5分钟） 活动三：头脑风暴——探寻身边的系统（10分钟） 学习过程 18 风扇的奥秘 活动一：真实体验-风扇的进阶 手摇扇 感应风扇 电风扇 在“风扇进阶”的线索下，学生体验操作手摇风扇、电风扇和感应风扇。体会到为了适应人们的需求，风扇在一次次变化和更新。活动中，学生能直观地体验系统的过程和控制，在体验后能总结提炼出“什么是过程”（完成一件事所经历的程序或阶段）与“什么是控制”（为了确保每一个阶段都能按照计划完成，就需要对过程进行控制），理解了什么是系统的过程和控制，就能为后面的分析做更好的铺垫。 19 疑惑： 手摇风扇是机械传动，它的过程与控制有没有计算呢？ 虽然与我们想要的结果不完全一致，但从其表达的意思来说，齿轮带动风扇转动也算计算，我们从其它省的课标培训视频中也获取到的信息是，我们过程与控制主要关注与计算机相关的计算。 65% 过程与控制 风扇的奥秘 对应风扇的实现过程是什么？控制方式是什么？（检测目标一） 控制电路 接收输入指令， 计算后生成相应工作指令 输入 计算 输出 通过按钮 输入指令 电机按照工作指令开始转动，输出风 电风扇 感应风扇 通过红外传感器输入信号 控制电路 接收输入指令， 计算后生成相应，工作指令 电机按照工作指令开始转动，输出风 2 设计意图: 所以，在分析过程中我和学生着重分析电风扇和感应风扇，通过分析解构、对比电风扇和感应风扇的过程与控制。引导学生抽象出三个典型环节。 21 实例检测 全班交流：说说“拍拍灯”和“迎宾器”他们的输入、输出分别是什么？ 手掌拍打 加速度传感器 灯开、灯灭 拍拍灯 迎宾器 红外传感器 运动物体 扬声器发出声音 控制器 计算后生成工作指令 控制器 计算后生成工作指令 设计意图: 抽象出过程与控制的三个典型环节后，应用“拍拍灯”、“迎宾器”现场实例，检测学习情况，同时将“拍拍灯”作为奖品奖励优秀学生。 任务三、探寻身边的过程与控制 22 65% 头脑风暴 列举身边的控制系统，说说他们的输入、输出分别是什么？（检测目标二） 家庭场景 学习工作 社会场合 其他情境 控制系统 输入 计算(选填) 输出 我们组共列举了（ ）个 系统；第一个是“ ”， 它的输入是 ，输出是 ；第二个是··· 小组汇报： 设计意图: 有了“拍拍灯”“迎宾器”案例引导，学生开始头脑风暴，详细探寻身边控制系统的输入、计算、输出。引导他们从家庭、学习工作、社会等情境中探寻。 鼓励：看哪个小组举例又多又准确。 23 多种实现方式的控制器 电路板 机顶盒 计算机控制的检查仪器 航天测控中心 新课标中对本课时计算过程的描述没有具体要求，但是我认为计算核心环节，所以，我补充了多种实现方式的控制器，来学生帮助理解计算环节。 24 生活的外延有多宽，信息科技的外延就有多宽，在时间充足和学生学有余力的情况下，拓展（交会对接）过程与控制在航空航天领域的应用，并且简单分析其过程与控制方式。 拓展：过程与控制在航空航天中的应用——交会对接 通过案例分析师生共同得出： 过程与控制存在于我们日常生活的 ， 它既是事物运行的原理，也是很多电气设备运行的方式。 方方面面 进阶的风扇 『升级设计』 在未来电风扇将会出现更多的变化和更新，以适应新时代的需求。请应用过程与控制的三个典型环节从智能化、健康性、节能性三个方面升级设计电风扇。（检测目标三） A智能化：语音控制、手势识别、安装微型空调系统提高制冷效果等。 B健康性：智能气体检测、净化系统以确保空气清洁和循环，减少有害气体和污染物对人体健康的影响等。 C节能性：据房间大小和室内温度采用智能调节；利用太阳能减少电气能耗和影响等。 活动四：应用设计——进阶的风扇 27 『明确项目评价指标』 组别 项目名称 评价指标 得分 （共35分） 我的点评 （优点与建议） 应用典型环节准确、合理 智能化（5分） 健康性（5分） 节能性（5分） 项目展示与表达（5分） 输入（5分） 计算（5分） 输出（5分） 活动五：展示汇报——评价优化 28 谢谢聆听！ $$