7. 开关量的与运算（教学课件） 信息科技人教版六年级上册

该小学信息科技课件聚焦“开关量的与运算”，通过“失主需同时答对姓名和书名才能拿书”的情境导入，从生活实例过渡到控制系统案例（人体感应光控灯），借助连续量转开关量（传感器数据与阈值比较）搭建学习支架。 亮点在于实验探究与数字化学习结合，通过虚拟仿真实验（操作光控灯传感器、记录阈值）培养计算思维，小组讨论生活事件提升信息意识，任务单活动（填写真值表）强化知识应用。帮助学生掌握与运算核心，教师使用可高效开展情境化教学。

第2章 数据运算有逻辑 开关量的与运算 第7节 人教版 学习目标 01 课堂导入 02 新知探究 03 知识总结 04 智慧挑战 05 兴趣园地 06 目录 CONTENTS 2 了解与运算在日常生活中的应用 能结合控制系统实例描述与运算的规则 学习目标 了解连续量如何转换为开关量 课堂导入 小智捡到了一本书，上面有姓名。失主要拿回这本书，需要满足什么条件？ 新知探究 以下哪种情况，小智可以把书给这位同学？ 1. 这位同学只答对了姓名。 2. 这位同学只答对了书名。 3.这位同学没有答对姓名和书名。 4. 这位同学答对了姓名和书名。 这位同学既要答对姓名，又要答对书名，才能拿回书。 新知探究 人们在处理学习、工作和生活中的一些问题时，有时需要同时满足两个条件，问题才能解决，这两个条件之间存在一种逻辑关系“与”。处理这个关系的过程可称为与运算。 与运算的语言表达是“既……又……才能……”，需要同时满足两个条件。 答对姓名 答对书名 拿回书 与 新知探究 判断以下案例是否符合与运算的规则。 1.有一个保险箱，有两个重要人物分别有钥匙，只有他们两个同时插入钥匙，保险箱才能打开。 既要插入人物A的钥匙，又要插入人物B的钥匙，才能打开这个保险箱。 新知探究 判断以下案例是否符合与运算的规则。 2.班级评选环保小卫士，只有参加过义务植树和垃圾分类两项活动的同学才能选上。 既要参加过义务植树，又要参加垃圾分类活动，才能评选环保小卫士。 新知探究 我们的生活中有哪些类似的与运算事件呢？小组讨论，每人至少分享2-3件自己经历过需要进行与运算的事件。 事件 与运算的描述 生活事件与运算描述表 那么控制系统中的与运算又是怎样的呢？ 学习任务单 活动1 早上进校门 既要系红领巾，又需要在规定时间 微波炉加热食物 既要关上微波炉门，又需要设定好加热时间。 新知探究 如果控制系统在工作时，两个开关量都为真（即同时满足两个条件）才能让控制系统输出预期的结果，这种控制逻辑属于“与”，要进行与运算。 与运算的概念 新知探究 请同学上台体验这款灯，观察它的使用，什么情况下灯会亮起？ 资料卡 新知探究 人体感应光控灯往往要使用人体红外传感器和光敏传感器。当人体红外传感器获取到人体红外数据，并且光敏传感器获取的光照强度数据低于标准（阈值），灯才能亮。 也就是说，只有光照强度足够低，并且有人在的情况下，这种灯才会亮。它真是很节能！ 资料卡 新知探究 1.根据上述分析，结合你的理解，试着补充下面的运算式子。 有人体红外数据 光照强度低于阈值 灯亮 与 有人体红外数据 与 与 与 学习任务单 活动2 光照强度高于阈值 光照强度低于阈值 光照强度高于阈值 无人体红外数据 无人体红外数据 灯不亮 灯不亮 灯不亮 新知探究 2.打开虚拟仿真工具，启动人体感应光控灯的程序，控制光敏传感器采集光照强度数据，观察数据提示，并观察灯的状态。 3.控制人的移动，观察人的位置变化与灯的状态。 4.先把人移到离灯比较近的位置，再控制光敏传感器采集数据，直到灯亮，记录灯刚亮时的光照强度数据（阈值）：___________。 5.通过实验发现，光照充足时，人离门口足够近，灯（○亮○不亮）；光照不足时，人离门口足够近，灯（○亮○不亮）。 虚拟仿真实验 1365 √ √ 新知探究 在以上实验中，在改变光照强度时，因为人的位置在感应区之外，因此无论怎样改变光照强度，灯都不会亮。为了让灯亮，先把光照强度调整为任意一个值，然后把人移到离灯很近的位置，这个位置很可能就是感应区（这时就能保证先满足一个条件），如果灯不亮，再返回去调整光照强度。 资料卡 新知探究 1. 回顾实验的过程，分析人体红外数据、光照强度与灯的状态， 填写以下表格。 人体红外传感器是否采集到人体红外数据 光敏传感器采集的光照强度是否低于阈值 灯是否亮 是 是 否 否 学习任务单 活动3 是 是 否 否 是 否 否 否 新知探究 2.把以上状态分析表转换为用“真”和“假”表示的真值表。 有人体红外数据 光照强度低于阈值 灯亮 真 真 真 假 假 人体红外数据、光照强度与灯的状态真值表 学习任务单 活动3 真 假 假 真 假 假 假 人体红外传感器能采集感应区内人体红外数据，光敏传感器能采集环境的光照强度数据。 1.人体红外传感器和光敏传感器采集的数据，属于什么数据？ 2.输人的连续量数据在判断环节，是否存在一个阀值作为比较的标准？输人的连续量数据是否通过与阈值比较，生成了指令（开关量数据）？ 新知探究 学习任务单 活动3 1.人体红外传感器和光敏传感器采集的数据，属于（○连续量○开关量）数据。 2. 输入的连续量数据在判断环节，（○存在○不存在）一个阈值作为比较的标准。 3.输入的连续量数据通过与阈值比较，如光照强度数据与阈值比较，生成的指令是（○连续量○开关量）。 新知探究 √ √ √ 控制系统中，与运算的条件常由“连续量通过阈值转换为开关量”得到 知识总结 开关量的与运算 与运算的核心是必须同时满足两个条件 连续量通过阈值转换为开关量能够得到与运算的条件 与运算能让控制更精准安全 2.关于人体感应光控灯的与运算，下列说法错误的是（ ） A.人体红外传感器采集的是连续量，需通过阈值转成开关量 B.只有“有人且光照暗”时，灯才亮 C.“有人（1）且光照亮（0）”时，灯亮（1） D.与运算的结果由两个开关量共同决定 1.下列属于与运算应用场景的是（ ） A.智能门锁“密码正确或指纹正确均可开锁” B.保险箱“需同时插入两把钥匙才能打开” C.声控灯“有声音就亮” D.电梯“按上行键或下行键均可呼叫” 智慧挑战 智慧挑战 解析：与运算需 “同时满足两个条件”，保险箱 “两把钥匙同时插入” 符合。 答案：B 解析：与运算需 “同时为1”才为真“有人（1）且光照亮（0）” 时，结果为0（灯不亮）. 答案：C 兴趣园地 观察家里1种电器的某个功能，如电饭锅“煮饭”、洗衣机“快洗”，分析其是否用到与运算，若用到，记录“两个条件”和“结果”。 谢谢 下节课见！ Thanks！ 人教版 $