5.2控制过程中的开关量（教学设计）2025-2026学年苏科版信息科技六年级下册

课时编号 备课时间 上课时间 课　　题 第五单元 系统控制中的量 第2课 控制过程中的开关量 教学目标 （一）信息意识 1. 1.认识开关量的概念，理解其 “只有两种状态（开 / 关，1/0）” 的本质，了解开关量在控制中的广泛应用。 2. 2.学会识别生活中的开关设备，理解其如何通过切换开关量实现控制功能。 （二）计算思维 1. 1.能通过家电开关、自动浇灌阀门等案例，理解开关量作为控制通断信号的作用，认识其在控制系统中的关键地位。 2. 2.能设计并编写微型潜水泵手动启停控制程序，理解开关量（按钮状态 1/0）如何控制设备的启动与停止。 （三）数字化学习与创新 1. 1.能参与教材 “实验室” 活动，通过搭建电路、编写程序、下载测试，完成微型潜水泵手动启停控制的实验。 2. 2.能尝试修改程序，思考如何用两个按钮分别控制设备的启动和停止，培养数字化探究与创新能力。 （四）信息社会责任 1. 1.体会开关量控制在生活和生产中的价值，感受技术对便捷生活的推动作用。 2. 2.在实验过程中培养严谨的操作习惯和安全意识，负责任地使用实验设备。 教学重点 理解开关量的概念和两种状态，认识其在控制中的作用。 教学难点 理解开关量（1/0）如何通过程序控制设备的启停，完成微型潜水泵控制实验。 教学方法 情境教学法、案例分析法、实验探究法、任务驱动法 教学准备 1.多媒体课件、教材内容 2.过程与控制实验板、微型潜水泵、U 形抽水管、塑料烧杯、数据线、编程软件 3.课堂学习单（含实验记录表、程序修改设计表） 4.生活中开关设备的图片或视频 教　学　过　程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、情境导入，初识开关量（5分钟） 1.创设情境：展示电扇、台灯、空调的开关，提问：“这些开关只有两种状态，它们是如何控制设备工作的？” 2.引出课题：这种只有 “开/关” 两种状态的控制信号，就是开关量。今天我们就来学习控制过程中的开关量。 1.观察家电开关，思考其控制原理，激发对开关量的兴趣。 2.明确本节课的学习主题。 通过学生熟悉的家电开关导入，让学生直观感受开关量的两种状态，激发学习兴趣。 二、探究开关量的概念与应用（8 分钟） 1. 讲解开关量的定义：只有“开/关”两种状态，电路中表现为接通/断开，数字世界中对应1/0。2.组织教材“做一做”活动：找生活中的开关键，观察不同标识，理解其如何切换开关量实现控制。 3.讲解自动浇灌系统中的开关量：阀门和水泵的启停由开关量信号控制，是实现设备控制的关键。 1.学习开关量的基本概念和两种状态。 2.完成 “做一做” 活动，识别生活中的开关键，理解其控制作用。 3.了解自动浇灌系统中开关量的应用，深化对其作用的认知。 通过案例和实践活动，让学生理解开关量的概念和生活应用，建立初步认知。 三、探究微型潜水泵控制实验（15 分钟） 1.组织教材“实验室”活动：设计微型潜水泵手动启停控制开关，讲解实验准备和步骤。 2.演示实验过程： 硬件连接：安装抽水管、潜水泵，连接实验板和电脑 软件设置：加载扩展中心，启动编程软件 编写程序：实现按钮按下（状态1）水泵启动，松开（状态0）水泵停止 下载测试：选择COM口，下载程序并观察运行情况 3.引导学生完成实验，填写实验结论， 思考交流：如何修改程序用两个按钮分别控制启停。 1.明确实验任务和步骤，学习硬件连接方法。 2.分组完成实验：搭建电路、编写程序、下载测试，观察水泵启停与按钮状态的对应关系。 3.填写实验结论，思考程序修改方案，探究开关量控制的拓展应用。 通过完整的实验探究，让学生亲身体验开关量如何通过程序控制设备，突破教学难点，培养数字化实践能力。 四、课堂小结与拓展（7 分钟） 1.回顾总结：梳理开关量的概念、两种状态、生活应用和实验控制过程。 2.组织学生分享实验成果和程序修改思路，交流探究心得。 3.布置拓展任务：观察生活中更多的开关量控制设备，分析其控制逻辑。 1.回顾本节课的重点内容，梳理知识脉络。 2.分享实验成果和修改思路，交流探究心得。 3.记录拓展任务，延伸探究兴趣。 帮助学生梳理知识，同时引导学生将所学应用到生活中，深化对开关量控制的理解。 板书设计 第2课 控制过程中的开关量 一、开关量的概念： 两种状态：开/关（电路：通/断；数字：1/0） 本质：控制通断的信号 二、生活应用： 家电开关、自动浇灌阀门、水泵启停 三、实验：微型潜水泵手动启停控制 程序逻辑：按钮状态=1→水泵启动 按钮状态=0→水泵停止 教学反思 1.成功之处：通过教材中的 “做一做”“实验室” 活动，学生的参与度很高，尤其是实验环节，让学生直观感受到开关量的控制作用，有效突破了教学难点。学生能通过编程和硬件操作，理解 1/0 状态与设备启停的对应关系，培养了计算思维和实践能力。 2.待改进之处：部分学生对编程软件的操作不够熟练，程序编写和下载过程中遇到了困难，后续可以增加分步演示和个别指导。对开关量在数字世界中对应 1/0 的概念，部分学生理解不够深入，需要更多生活化的类比辅助讲解。 3.后续调整：可以增加更多开关量控制的趣味实验（如控制 LED 灯亮灭），让学生通过更多实践深化理解；同时可以引导学生尝试用不同方式修改程序，培养创新思维。 学科网（北京）股份有限公司 $