身边的过程与控制（教学设计）信息科技苏科版六年级上册（新教材）

该小学信息科技教学设计聚焦“过程与控制”的输入、计算、输出环节，从教室无人灯问题切入，引导学生讨论自动控制方案，再通过操作煮蛋器，结合流程图梳理加热过程，搭建从生活实例到抽象模型的学习支架。 以生活实例为载体，通过煮蛋器探究、智能灯光控制设计等活动，融合信息意识（感知生活中的过程与控制）、计算思维（用流程图抽象环节）、数字化学习与创新（Linkboy模拟实验），采用“问题激趣-操作体验-抽象建模-拓展应用”方法，帮助学生直观理解抽象概念，也为教师提供可复制的生活化教学案例，提升课堂实效。

身边的过程与控制 教学设计 学科核心素养： 1. 在典型的过程与控制场景中，能识别出该场景中的输入、计算、输出环节，体验物理世界与数字世界深度融合的环境。(信息意识) 2.能运用自然语言、流程图等方式描述算法。(计算思维) 3.能利用数字设备模拟、体验生活中的过程与控制场景，开展数字化探究 与创新活动。(数字化学习与创新) 教学内容分析： 本课是《义务教育信息科技课程标准(2022版)》第三学段(5-6年级)过程与控制模块的教学内容，旨在通过体验和认识身边的过程与控制现象，了解、分析、抽象出过程与控制系统中的输入、计算和输出三个典型环节。从学生身边的常见的电器煮蛋器出发，认识过程与控制，并能够通过分析煮蛋器加热的过程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。再寻找生活中的过程与控制现象，分析抽象系统的三个典型环节，感受过程与控制广泛存在。在认识了过程与控制的基础上进一步体验常见的声控感应灯，进一步感受过程与控制。通过展示的前沿科技、庞大复杂的系统工程，让学生意识到过 程与控制无处不在，并且意义重大。 学生情况分析： 本节课的教学对象为六年级学生，在日常生活中熟悉一般的家用电器，会使用洗衣机、冰箱、空调、微波炉等家用电器，并简单描述家用电器运行过程。 他们具备一定的逻辑思维能力和算法知识基础，生活在广泛存在着过程与控制系统模型环境中，但对过程与控制缺乏认识，对身边系统包含的的“输入一计算—输 出”典型环节缺乏关注。 学习目标： 1.体验和认识身边的过程与控制，感受过程与控制无处不在。 2.发现生活中体现过程与控制的典型实例并能够进行分析，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。 教学重难点： 重点：体验和认识身边的过程与控制 难点：发现生活中体现过程与控制的典型实例并对其分析。 教学过程： 一、问题激趣，提示课题 出示教室无人灯，引导学生关注能源浪费及安全隐患。 提出问题：有没有教室无人灯自动控制的方案？ 学生小组交流 小组汇报 总结过滤：同学们非常积极，表现非常好，老师给同学们准备了奖品，煮鸡蛋。 说一说煮鸡蛋的过程 提问：怎么控制精确控制鸡蛋的熟度？ (出示煮蛋机)这个电器大家熟悉吗?家里有吗？有了它我们可以很方便的煮鸡蛋。 邀请同学操作煮蛋器 提示课题：身边的过程与控制 二、新授过程 (一)认识典型环节 活动一：探究煮蛋器中的加热系统 1. 说一说：你知道煮蛋器是怎样控制温度的呢?你能描述煮蛋器加热的工作过程吗? 师生互动，初步提炼 2. 学生操作煮蛋器 学生用自然语言描述煮蛋器加热的过程，根据学生的描述教师用流程图描述 煮蛋器加热过程。 煮蛋器内部有一个计时器，根据用户设置的时间，计时器开始倒计时。当倒计时结束时，煮蛋器会停止加热。 3. 分析并抽象煮蛋器加热过程的三个典型环节： 接收指令 加热 加热结果 输入 计算 输出 煮蛋器内部配备的温控传感器负责监测水温，确保水加热到用户设定的温度。一旦达到预设温度，传感器会指示加热元件停止工作。煮蛋器内部的微控制器会根据温度传感器的读数和计时器的时间，进行逻辑判断。如果温度达到设定值且时间倒计时结束，微控制器会发送信号停止加热，自动断电。也就是说，煮蛋器的加热过程可以抽象为包含输入——计算——输出三个典型环节。 【设计意图】从了解生活中常见的煮蛋器加热过程，引导学生了解过程与控制， 通过分析具体实例，认识过程与控制中的三个典型环节。 (二)生活中的过程与控制 活动二：生活中的过程与控制 讨论1：生活中你还见到过哪些过程与控制现象?请你指出它的三个典型环节。 小组交流 小组汇报。示范讲解：适当提醒，比如微波炉的加热过程：早晨起床后，我把面包放进微波炉里加热，设定好温度和时间后，我就可以得到一份热乎的早饭。这个过程有没有体现过程与控制?你能指出它的三个典型环节吗? 交流2：出示图示:感应水龙头 感应门 感应灯 你能说出它们的过程与控制吗？ 师生交流 总结3：大家的知识迁移能力非常强，联想和类比，列举出了身边很多家电工作过程 中都体现了过程与控制，并且可以指出它的三个典型环节。那过程与控制只存在于家电运作方式里吗? 小结：我们用智慧创造的各种电器、机械设备、智能工具、信息系统等都存 在着过程与控制，影响着我们生活的方方面面。 【设计意图】从生活场景出发，帮助学生认识到过程与控制系统普遍存在于 日常生活中，通过发现、分析生活中的过程与控制，体会过程与控制的重要性， 通过对生活中典例进行分析抽象出过程与控制的三个典型环节。 活动三：体验过程与控制 1、 智能教室灯光控制方案设计 老师把煮蛋器工作流程图放在学习任务单里，请同学们再次提炼煮蛋器的工作过程，感受过程与控制。根据体验，请你用流程图描述智能教室灯光控制的工作过程。 小组阅读任务单提供的导读内容，根据照明数据用流程图描述智能教室灯光控制的工作过程。 小组活动，教师巡视 2、根据体验，请用流程图描述智能教室灯光控制的工作过程，并说一说它的三个 典型环节。 小组活动，体验智能教室灯光控制的工作过程，并完成导学单。 展示小组导学单，并请个别小组汇报智能教室灯光控制的工作过程，指出三个典型环节。 光敏传感器的主要功能是将光信号转换为电信号，光敏传感器通常用于检测光线的强度和方向，并将光照强度值转化为电压值或电信号，从而实现对光照度的精确测量。‌光敏传感器广泛应用于各种领域，包括自动控制、家用电器和光自动控制设备。 【设计意图】让学生带着新的认知再次体验生活中的过程与控制，加深对过程与控制的理解与认识。 三、过程与控制无处不在 1、模拟灯光自动控制实验 出示示意图，让学生直观感受物理世界抽象到过程与控制三要素。 教师演示linkboy操作方法并演示灯光自动控制： （1） 拖出光电阻、控制器和彩灯 （2） 根据提示连接电路 （3） 点击控制器编写控制脚本 （4） 运用测试 学生自主操作，感受过程与控制。 2、展示图片：科技前沿技术、复杂系统、庞大工程，如天宫二号，国产大飞机，人工智能等等。让学生试着指出它的三个典型环节。小到感应灯，大到科技前沿的技术、甚至是庞大的系统工程，都离不开过程与控制。在这些前沿技术中，过程与控制更复杂、要求也更精准。 3、“神舟”飞天、“蛟龙”探海，过程与控制帮助我们实现了“上天入海”的梦想，五百米口径球面射电望远镜睁开巨眼开始探寻宇宙奥秘的旅程离不开过程与控制，北斗导航系统维护国家安全，发挥它在民用和军用上的作用也离不开过程与控制，甚至在庞大的水利工程：三峡大坝、南水北调工程中都需要过程与控 制!由此可见过程与控制当真是——无处不在! 【设计意图】引导学生意识到过程与控制无处不在，高端的科学技术、复杂 的系统都离不开过程与控制，在这些过程与控制现象中，对过程与控制的要求更 高、更精准。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $