3.11 水位报警器（教学课件）【含交互动画】科学苏教版六年级上册（新教材）

11.水位报警器 六年级上册第三单元 苏教版 1 目录 1 情境与问题 2 探究与发现 3 研讨与拓展 4 回顾与练习 5 总结与评价 科学观念：1.知道水位报警器是一种能在水位达到警戒值时自动报警的装置。2.知道水位报警器由传感器、控制电路、报警单元、输出接口等核心部件构成；浮球式报警装置利用浮球升降带动电路通断。3.知道"如果……就……"的条件判断是计算思维的体现，生活中许多智能报警器都遵循这一规则。 科学思维： 1.用"证据—推理—结论"的方式理解水位报警器的工作原理。2.能区分高水位报警器与低水位报警器触发逻辑的异同，体会"相同原理、相反触发"的迁移创新。3.初步理解计算思维：把实际问题变成明确的求和与规则。 探究实践：1..能按照说明书组装、调试简易高水位报警器，经历"认识零件→连接电路→检测元件→组装支架→连接浮球→测试"的完整工程流程。2.能参与头脑风暴、设计画图、制作低水位报警器，完成"提出问题→确定方案→画设计图→制作→测试→反思"的工程实践任务。 态度责任：1.在小组中能够分工合作，乐于反思与改进自己制作的作品。2.了解自动报警技术对生命安全与生活保障的重要作用，激发对智能技术的探究兴趣。 核心素养 1.情境与问题 学习任务 聚焦 水太满溢出来了，怎样及时提醒人们"水多了"？ 聚焦 手摇卷笔刀、自行车都需要人工控制， 有没有无须人工控制就能自动工作的装置？ 水位报警器是一种在水位过低或过高时能自动发声、发光的警示装置 2.探索与发现 学习任务 探索 读图：了解水位报警器的工作模式 尝试用"如果水位...，就会....；如果没有....，就..."的句式 表达水位报警器的工作模式。 探索 观察简易高水位报警器零件包，认识各个零件： 任务一：观察认识零件、组装水位报警器 开关 蜂鸣器 发光二极管 泡沫球 黄色齿轮 底板 支架 十字片 三通 胶 插头 轴 探索 小组合作，组装高频（含模块）水位报警器： 1.整理好零件避免丢失； 2.分工合作，人人动手； 3.注意工具使用安全。 思考: 组装过程中的难点是什么？ 探索 测试报警：把完成后的报警器放入水中，测试水位报警器是否报警修改调整。 探索 任务二：理解报警机制 说一说：为什么水位到了就会报警？阅读资料寻找答案。 什么是计算思维？ 怎样理解报警器里的计算思维？ 探索 汇报交流：报警器工作规则 我们发现报警器工作规则： 浮球随水位升降上下浮动，带动电源开关，闭合电路报警。如果水位达到警戒值，就接通电路报警；如果水位没达到，就保持安静。 而像这样在解决问题时经历了“把问题想清楚、把规则说明白”的过程，就是在运用计算思维。 探索 任务三：：迁移创新，设计低水位报警器 问题思考： 高水位报警器能提醒"水满"，那"鱼缸缺水、水井水位过低例句怎么办？ 探索 头脑风暴：对比分析高低水报警器触发逻辑，说说你的发现。 探索 小组讨论，设计方案： 1.填写设计方案； 2.画出设计图，标注浮球、开关、电路、警戒水位等关键结构。 探索 开关处于自然状态，电路接通； 开关处于闭合状态，电路断开。 开关处于自然状态，电路断开； 开关处于闭合状态，电路接通。 探索 小组合作，制作调试： 1.按设计图制作低水位报警器; 2.调试浮球配重、电路接通方式，测试水位下降（至警戒值时是否报警）。 探索 交流反思：各组展示作品，分享成功经验或失败原因。 可以从以下方面分析： 电路组装、零件完整度、小组合作情况等。 探索 汇报交流：高低水报警器触发逻辑 我们发现： 高水位是浮球上浮接通电源报警，低水位是浮球下沉接通电源电路报警；转化为原理相同但触发相反。 像我们这样，把已有方法用到新情境解决问题，就是"创新"。 探索 任务四：拓展认知，认识智能开关 说说它们怎么工作、和水位报警器有什么共同点。 探索 如果在特定区域内探测到人体移动，红外线报警器就接通电路、发出警报； 如果没有探测到人体移动，就保持安静、待机监测。 如果空气中的烟雾浓度达到警戒值，烟感报警器就接通电路、发出声光警报； 如果烟雾浓度未达到警戒值，就保持安静、待机监测。 探索 如果空气中的燃气浓度达到警戒值（传感器检测到异常信号），就接通电路、发出声光警报，并联动切断气源； 如果燃气浓度未达到警戒值，就保持安静、持续监测。 温湿度报警器是一种能同时监测环境温度、湿度并在超限时触发报警的装置，如果温度、 湿度达到警戒值，就触发声光报警并记录数据。 探索 人脸识别系统的特点是什么？包括哪些部分？ 探索 汇报交流：智能开关的秘密 我们发现： 它们和水位报警器一样，都遵循"如果探测器到条件，就报警，否则保持电流"的判断规则，都存在"明确条件—制定规则—装置实现"的计算思维过程。 3.研讨与拓展 学习任务 研讨一： 研讨 水位报警器是怎样"知道"自己该报警的？对比两者高低水位报警器，你有什么发现？ 它们的工作模式完全相同，都是"正常→预警→报警→提醒处置"，只是触发逻辑相反——高水位是浮球上浮接通电路报警，低水位是浮球下沉接通电路报警，就像同一个开关的不同设置，一种是按下去通电、一种是抬起来通电。 探索 研讨二：寻找身边的"如果……就……"。 智能报警器和水位报警器一样，都是先明确"什么信息最关键、到什么程度算危险、达到条件后怎么做"，再写成"如果……就……"的规则并借助传感器、芯片等装置实现自动控制，体现了"把问题想清楚、把规则说明白"的计算思维，也说明自动化技术对生命安全与生活保障有重要作用。 交互动画 4.回顾与学习 学习任务 回顾 1.水位报警器在水位过高或过低时自动发声、发光，它水位报警器的作用是自动监测、超限报警、提醒处置。 2.水位报警器由传感器、控制／输出电路、报警单元、接口等构成。 3. 浮球随水位升降上下浮动，带动电源开关，闭合／接通电路报警。 4. 把实际问题变成明确的条件和规则，叫计算思维，如"如果……就……"。 5. 低水位报警器在水位低于警戒值时触发报警。 6. 高、低水位报警器工作原理相同，触发逻辑相反。 7. 将已有原理、方法运用到新情境解决问题，是一种创新。 一、选择题。 练习 1.下列属于水位报警器应用场景的是（　 ） A. 浴缸　B. 手机　C. 书本 2.8. 浮球式报警器中，感知水位变化、带动开关通断的是（ 　） A. 蜂鸣器　B. 浮球　C. 发光二极管　 3.高水位报警器触发报警的原因是水位（ 　） A. 上升至警戒值　B. 下降至警戒值　C. 任意变化 4.下列不属于智能报警器的是（　 ） A. 红外线报警器　B. 烟感报警器　C. 普通开关 5.能探测特定区域人体移动的是( )报警器 A.红外线 B. 烟感 C. 温度 B A C A A 二、连线题。 练习 红外线报警器 基于人脸特征信息的身份识别 烟感报警器 及时发现燃气泄漏 燃气报警器 探测特定区域内人体移动 温湿度报警器 探测烟雾浓度发现火情 人脸识别 实时监控温湿度变化 5.总结与评价 学习任务 总结 水位报警器 工作 模式 功能结构 正常 → 水位超/降 → 报警（蜂鸣+亮灯）→ 提醒处置 计算思维： 如果……就……（明确条件·制定人/设备定） 自动监测、超限报警、提醒处置 结构：传感器→控制回路→报警单元→输出接口 浮球式：浮球升降 ↔ 电路接通 高水位报警 ↔ 低水位报警 （原路相反） 迁移创新 红外、烟感、燃气、温湿度、人脸识别 智能报警 科学态度 合作学习 评价 探究实践 作业 设计"教室光线不足自动提醒装置"，用简洁的图画一画设计图。 用"如果……就……"句式写出你的设计方案，包括： ①监测什么信息（条件）； ②达到什么程度算"光线不足"（警戒值）； ③触发后做什么（规则）； ④这个装置由哪些部分组成（可对照传感器、控制电路、报警单元、输出接口来设想）。 感谢您的聆听 THANKS 苏教版 37 $null