第10课开关量与控制教学设计浙教版信息科技六年级下册.docx

第10课开关量与控制教学设计教学内容分析本节课是2023年浙江教育出版社出版的六年级下册第二单元第10课。本节课由“开关量逻辑运算的应用”“设计小型开关系统”“搭建硬件环境”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。教学目标及核心索养指向1、能够举例说明开关量逻辑运算的应用实例并阐述其主要逻辑运算（信息意识、计算思维）2、能够简单描述设计小型开关系统的流程（计算思维）3、根据关键因素的梳理和基本逻辑运算的确定，可以设计简单控制系统的框架图（计算思维、数字化学习与创新）教学重难点教学重点：1、能够举例说明开关量逻辑运算的应用实例并阐述其主要逻辑运算2、能够简单描述设计小型开关系统的流程设计原因：了解开关量逻辑运算的应用和小型开关系统的设计流程是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。教学难点：根据关键因素的梳理和基本逻辑运算的确定，可以设计简单控制系统的框架图设计原因：该过程需要学生综合运用所学知识，具备较高的系统设计能力，所以此部分对学生来说难度较高，应作为难点内容。教学过程1、情境导入（3分钟）教师活动学生活动情境引入，讨论：楼道中的感应灯是怎么实现控制的？学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答问题设计意图:激发学生对开关量与控制的学习兴趣并快速进入学习状态。2、新知讲授（30分钟）教师活动学生活动1：开关量逻辑运算的应用学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开知识讲解开关量在控制系统中起到关键的作用，通过对开关展探讨交流，完成任务量的逻辑运算可以实现多样化的灵活控制，这也是设计控制系统的重要环节。通过开关量的逻辑运算实现对系统的复杂控制，在生活中应用非常广泛。例如，智能楼宇控制系统中的温度控制、二氧化碳浓度控制、自动消毒控制等，都是通过对特定阈值的判断形成多个开关量，利用对多个开关量的逻辑运算形成新的开关量，实现对各个系统的控制。子系统运行的关健条件描述主要邃辑运H温度控制系统"低于O七或高于30iC,且"有人或运算、与运算二氧化碳浓度控制系统任于设定阐值目有人与运算自动消毒控制系统不能育人非运U综合使用与运算、或运算、非运算，可以实现常见系统的复杂控制。2：设计小型开关系统复杂的控制系统中往往存在多个小型开关系统。这些小型开关系统设计与实现的大致流程为：影响因素分析、确定开关量的逻辑运算、搭建硬件环境等。例如，楼道中的感应灯就是一个小型开关系统，要实现在有人经过时根据光线情况自动打开感应灯，可以按照以下流程进行设计。 影响因素分析对小型开关系统进行影响因素分析，首先要罗列所有可能影响系统控制的因素，找到关键因素。影响感应灯开关量变化的主要因素是时间段、光线明暗程度、是否有人等，利用表格对各因素进行整理。时间段光线明暗程度是否有人开关控制白天光线强有不开白天光线强没有不开晚上光线弱没有不开晚上光线弱有开通过对表格中各种因素的比较和分析，可以确定最关键的因素是光线明暗程度和是否有人。 确定开关量的逻辑运算确定关键因素后，结合系统的具体需求，可以确定开关量以及各开关量之间的逻辑关系。在感应灯控制系统中，既要满足亮度小于阈值，又要满足当前有人，才会开灯。用表格描述如下：开关（亮度是否小于阈值）开关2（是否有人）新的开关（是否打开）假(False)具CrrUe)假(False)假(False)线(False)程(False)A(True)线(False)假(False)真(True)真(True)三(True)思考并回答问题：还可以用什么传感器检测是否有人？、亮度小于曲值r楼道有人'，_结果为真打开楼道感应灯K3：搭建硬件环境根据关键因素的梳理和基本逻辑运算的确定，可以设计楼道感应灯的系统框架图。r、光线传感器-I>=红外传感器<ZZ>控制器*V""A开关电灯JVy确定框架图后，选择合适的元器件进行搭建。以感应灯控制系统为例，可以选用红外传感器检测是否有人，可以选用光线传感器检测光照度来判断光线明暗程度。想一想还可以用什么传感器检测是否有人？设计意图：培养学生独立思考的能力，提高核心素养。3、课堂小结（7分钟）教师活动学生活动总结本课内容：1：开关量逻辑运算的应用2：设计小型开关系统3：搭建硬件环境课后作业：参照楼道中感应灯的灯光控制系统，为家里风扇设计一个能够自动启动的控制系统。.学生一同回答并梳理知识设计意图：帮助学生梳理木节课知识，加深学生对知识的理解。